江苏省2019版高中物理学业水平测试复习 第六章 万有引力与航天 第15讲 万有引力定律学案 必修2
第六章万有引力与航天(单元测试)(解析版)
第六章万有引力与航天单元测试班级姓名学号分数_____【满分：100分时间：90分钟】第Ⅰ卷(选择题，共46分)一、单选择（每个3分共3×10=30分）1．(2019·湖南省株洲市高一下学期月考)下列说法符合物理史实的是()A．天文学家第谷通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律B．开普勒进行“月—地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律C．布鲁诺在他的毕生著作《天体运行论》中第一次提出了“日心说”的观点D．卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量G，也直接检验了万有引力定律的正确性【答案】D【解析】：开普勒总结出了行星运动三大规律，A错误；牛顿总结了万有引力定律，B错误；哥白尼提出了日心说，C错误；卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量G，也直接检验了万有引力定律的正确性，D正确。
1.2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。
该卫星()A．入轨后可以位于北京正上方B．入轨后的速度大于第一宇宙速度C．发射速度大于第二宇宙速度D．若发射到近地圆轨道所需能量较少【答案】D【解析】同步卫星只能位于赤道正上方，A错误；由GMmr2＝mv2r知，卫星的轨道半径越大，环绕速度越小，因此入轨后的速度小于第一宇宙速度(近地卫星的速度)，B错误；同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度，C错误；若该卫星发射到近地圆轨道，所需发射速度较小，所需能量较少，D正确。
3.如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆.根据开普勒行星运动定律可知()A.火星绕太阳运行过程中，速率不变B.地球靠近太阳的过程中，运行速率减小C.火星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大D.火星绕太阳运行一周的时间比地球的长【答案】D【解析】根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳、行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，可知行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，地球靠近太阳过程中运行速率将增大，选项A、B、C 错误.根据开普勒第三定律，可知所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.由于火星的半长轴比较大，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，选项D正确.4.“奋进”号宇航员斯蒂法尼斯海恩·派帕在一次太空行走时丢失了一个工具包，关于工具包丢失的原因可能是()A．宇航员松开了拿工具包的手，在万有引力作用下工具包“掉”了下去B．宇航员不小心碰了一下“浮”在空中的工具包，使其速度发生了变化C．工具包太重，因此宇航员一松手，工具包就“掉”了下去D．由于惯性，工具包做直线运动而离开了圆轨道【答案】B【解析】：工具包在太空中，万有引力提供向心力处于完全失重状态，当有其他外力作用于工具包时才会离开宇航员，B选项正确。
苏版高中物理二第六章《万有引力与航天》知识点总结及习题和解析
苏版高中物理二第六章《万有引力与航天》知识点总结及习题和解析一、人类认识天体运动的历史 1、“地心说”的内容及代表人物：托勒密 （欧多克斯、亚里士多德）内容；地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳，月亮以及其他行星都绕地球运动。
2、“日心说”的内容及代表人物： 哥白尼 （布鲁诺被烧死、伽利略）内容；日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。
二、开普勒行星运动定律的内容 开普勒第二定律：v v >远近开普勒第三定律：K —与中心天体质量有关，与围绕星体无关的物理量；必须是同一中心天体的星体才能够列比例，太阳系： 333222===......a a a T T T 水火地地水火三、万有引力定律1、内容及其推导：应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
2、表达式：221rm m GF = 3、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比，与它们之间的距离r 的二次方成反比。
4.引力常量：G=6.67×10-11N/m2/kg2，牛顿发觉万有引力定律后的100多年里，卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。
5、适用条件：①适用于两个质点间的万有引力大小的运算。
②关于质量分布平均的球体，公式中的r 确实是它们球心之间的距离。
③一个平均球体与球外一个质点的万有引力也适用，其中r 为球心到质点间的距离。
④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也近似的适用，其中r 为两物体质心间的距离。
6、推导：2224mM G m R R T π= ⇒ 3224R GMT π=四、万有引力定律的两个重要推论 1、在匀质球层的空腔内任意位置处，质点受到地壳万有引力的合力为零。
2、在匀质球体内部距离球心r 处，质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。
五、黄金代换若已知星球表面的重力加速度g 和星球半径R ，忽略自转的阻碍，则其中2GM gR =是在有关运算中常用到的一个替换关系，被称为黄金替换。
人教版2019必修第二册第6章万有引力与航天单元测试卷
人教版2019必修第二册第6章万有引力与航天单元测试卷一、单选题（每小题4分，共32分。
）1．牛顿在思考万有引力定律时就曾想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大， 落点一次比一次远．如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星．如图所示是牛顿设想的一颗卫星，它沿椭圆轨道运动．下列说法正确的是A ．地球的球心与椭圆的中心重合B ．卫星在近地点的速率小于在远地点的速率C ．卫星在远地点的加速度小于在近地点的加速度D ．卫星与椭圆中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积2．关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通讯卫星的说法，正确的是（ ） A ．若其质量加倍，则轨道半径也要加倍 B ．它在北京上空运行，故可用于我国的电视广播 C ．它以第一宇宙速度运行D ．它运行的角速度与地球自转角速度相同3．我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”。
设该卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面。
已知月球的质量约为地球质量的181，月球的半径约为地球半径的14，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为 ( ) A ．0.4 km/s B ．1.8 km/s C ．11 km/sD ．36 km/s4．卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r ，运动周期为T ，地球半径为R ，引力常量为G ，下列说法正确的是( ) A ．卫星的线速度大小为v ＝2RTπ B ．地球的质量为M ＝2324R GT πC ．地球的平均密度为ρ＝23GT πD ．地球表面重力加速度大小为g ＝23224r T Rπ5．设行星A 和B 是两个均匀球体，A 与B 的质量之比12:2:1M M =，半径之比12:1:2R R =，行星A 的卫星a 沿圆轨道运行的周期为1T ，行星B 的卫星b 沿圆轨道运行的周期为2T ，两卫星的圆轨道都非常接近各自的行星表面，则它们运行的周期之比12:T T 等于（ ） A ．1:4 B ．1:2 C ．2:1 D ．4:16．如图，已知现在地球的一颗同步通讯卫星信号最多覆盖地球赤道上的经度范围为2α．假设地球的自转周期变大，周期变大后的一颗地球同步通讯卫星信号最多覆盖的赤道经度范围为2β，则前后两次同步卫星的运行周期之比为( )A B C 7．四颗地球卫星a 、b 、c 、d 的排列位置如图所示，其中，a 是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b 是近地轨道卫星，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，四颗卫星相比较（ ）A ．a 的向心加速度最大B ．相同时间内b 转过的弧长最长C ．c 相对于b 静止D ．d 的运动周期可能是23h8．地球和木星绕太阳运行的轨道可以看作是圆形的，它们各自的卫星轨道也可看作是圆形的。
学业水平考试---第六章 万有引力与航天
第六章 万有引力与航天一、天体的运动规律从运动学的角度来看，开普勒行星运动定律提示了天体的运动规律，回答了天体做什么样的运动。
1．开普勒第一定律说明了不同行星的运动轨迹都是椭圆，太阳在不同行星椭圆轨道的一个焦点上；2．开普勒第二定律表明：由于行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，所以行星在绕太阳公转过程中离太阳越近速率就越大，离太阳越远速率就越小。
所以行星在近日点的速率最大，在远日点的速率最小；3．开普勒第三定律告诉我们：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，比值是一个与行星无关的常量，仅与中心天体——太阳的质量有关。
开普勒行星运动定律同样适用于其他星体围绕中心天体的运动（如卫星围绕地球的运动），比值仅与该中心天体质量有关。
二、天体运动与万有引力的关系从动力学的角度来看，星体所受中心天体的万有引力是星体作椭圆轨道运动或圆周运动的原因。
若将星体的椭圆轨道运动简化为圆周运动，则可得如下规律：1．加速度与轨道半径的关系：由2MmGma r =得2r GM a =2．线速度与轨道半径的关系：由22Mm v G m r r =得v =3．角速度与轨道半径的关系：由22Mm G m r r ω=得ω=4．周期与轨道半径的关系：由r T m r Mm G 222⎪⎭⎫⎝⎛=π得GM r T 32π= 若星体在中心天体表面附近做圆周运动，上述公式中的轨道半径r 为中心天体的半径R 。
一、求解星体绕中心天体运动问题的基本思路1．万有引力提供向心力；2．星体在中心天体表面附近时，万有引力看成与重力相等。
二、几种问题类型1．重力加速度的计算 由2()Mm Gmg R h =+得2()GMg R h =+式中R 为中心天体的半径，h 为物体距中心天体表面的高度。
2．中心天体质量的计算（1）由r Tm r GMm 22)2(π=得2324GT r M π= （2）由mg R MmG =2得2gR M G=式（2）说明了物体在中心天体表面或表面附近时，物体所受重力近似等于万有引力。
江苏省2019版高中物理学业水平测试复习 第六章 万有引力与航天 第15讲 万有引力定律对点练 必修2
第15讲 万有引力定律1．(2018·苏州学测模拟)第一次通过实验方法比较准确地测出引力常量的物理学家是( )A ．牛顿B ．卡文迪许C ．第谷D ．开普勒2．(2018·扬州学测模拟)用火箭发射一颗人造地球卫星，当卫星上升到与地心的距离为r 时，所受地球的万有引力大小为F ；当该卫星上升到与地心的距离为2r 时，所受万有引力大小为( )A ．FB ．2F C.12F D.14F 3．(2018·淮安学测模拟)地球的质量为M ，半径为R .质量为m 的宇航员离地面高度为h 时，受到地球的万有引力为( )A ．F ＝G Mm RB ．F ＝G Mm R 2C ．F ＝G MmR ＋h D ．F ＝G Mm(R ＋h )2 4．(2018·苏州学测模拟)太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，行星和太阳均可视为质点，这个向心力的大小( )A ．与行星距太阳间的距离成正比B ．与行星距太阳间的距离的平方成正比C ．与行星距太阳间的距离成反比D ．与行星距太阳间的距离的平方成反比5．(2018·启东中学学测最后一考)我国于2010年3月5日成功发射了“遥感卫星九号”，在绕地球运行的过程中，该卫星受到地球万有引力的大小( )A ．只与地球的质量有关B ．只与卫星的质量有关C ．与地球和卫星的质量均有关D ．与地球和卫星的质量均无关6．(2018·南通学测模拟)如图1所示，神舟十一号飞船在椭圆轨道上从远地点P 向近地点Q 运动的过程中，飞船受到地球万有引力的大小将( )图1A ．变大B ．不变C ．变小D ．先变大后变小7．(2018·无锡学测模拟)两个质点相距r 时，它们之间的万有引力为F ，若它们间的距离缩短为r 2，其中一个质点的质量变为原来的2倍，另一质点质量保持不变，则它们之间的万有引力为( )A ．2FB ．4FC ．8FD ．16F8．(2018·无锡学测模拟)如图2所示，人类首颗造访冥王星的探测器“新视野号”在飞赴冥王星的过程中，随着它与冥王星间距离的不断减小，冥王星对它的万有引力( )图2A ．变小B ．变大C ．先变小后变大D ．先变大后变小9．地球的半径为R ，地球表面处物体所受的重力为mg ，近似等于物体所受的万有引力．关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是( )A ．离地面高度R 处为4mgB ．离地面高度R 处为mg 4C ．离地面高度2R 处为mgD ．离地面高度2R 处为mg 410．(2017·无锡学测模拟)在我国的探月工程计划中“嫦娥五号”将于几年后登月取样返回地球．那么当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中地球和月球对它的万有引力F 1和F 2的大小变化情况是( )A ．F 1和F 2均增大B ．F 1和F 2均减小C ．F 1增大、F 2减小D ．F 1减小、F 2增大11．如图3所示两球之间的距离是r ，两球的质量分布均匀，大小分别是m 1和m 2，半径分别是r 1和r 2，则两球间的万有引力大小为( )图3A ．G m 1m 2r 2B ．G m 1m 2(r ＋r 1)2C ．G m 1m 2(r ＋r 2)2D ．G m 1m 2(r ＋r 1＋r 2)2 12.(2016·镇江学测模拟)设地球表面重力加速度为g 0，物体在距离地心4R (R 是地球的半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g ，则g g 0为( )A ．1 B.19 C.14 D.11613．(2017届南通模拟)2015年7月14日，“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星，如图4所示．在此过程中，冥王星对探测器的引力( )图4A ．先变大后变小，方向沿两者的连线指向冥王星B ．先变大后变小，方向沿两者的连线指向探测器C ．先变小后变大，方向沿两者的连线指向冥王星D ．先变小后变大，方向沿两者的连线指向探测器14．一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( )A ．6倍B ．4倍 C.259倍 D ．12倍 15．(2018·盐城学测模拟)2018年，我国将发射一颗火星探测卫星．在探测卫星离开地球的过程中，用R 表示卫星到地心的距离，用F 表示卫星受到地球的引力．下列图象中正确的是( )答案精析1．B 2.D 3.D 4.D 5.C 6.A 7.C 8.B 9.B 10．C 11.D 12.D 13.A14．C [由公式mg ＝G Mm R 2得，g 0＝G M R 2，g ′＝G 25M (3R )2， g ′g 0＝259.] 15．D。
高中物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点归纳与习题练习doc资料
高中物理必修二第六章万有引力与航天 知识点归纳与重点题型总结一、行星的运动1、 开普勒行星运动三大定律①第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
②第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
推论：近日点速度比较快，远日点速度比较慢。
③第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
即： 其中k 是只与中心天体的质量有关，与做圆周运动的天体的质量无关。
推广：对围绕同一中心天体运动的行星或卫星，上式均成立。
K 取决于中心天体的质量例.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为 。
二、万有引力定律1、万有引力定律的建立①太阳与行星间引力公式 ②月—地检验③卡文迪许的扭秤实验——测定引力常量G 2、万有引力定律①内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量1m 和2m 的乘积成正比，与它们之间的距离r 的二次方成反比。
即： ②适用条件（Ⅰ）可看成质点的两物体间，r 为两个物体质心间的距离。
（Ⅱ）质量分布均匀的两球体间，r 为两个球体球心间的距离。
③运用（1）万有引力与重力的关系：重力是万有引力的一个分力，一般情况下，可认为重力和万有引力相等。
忽略地球自转可得： 例.设地球的质量为M ，赤道半径R ，自转周期T ，则地球赤道上质量为m 的物体所受重力的大小为？（式中G 为万有引力恒量）（2）计算重力加速度地球表面附近（h 《R ） 方法：万有引力≈重力 地球上空距离地心r=R+h 处 方法：在质量为M ’，半径为R ’的任意天体表面的重力加速度''g 方法：32a k T =2Mm F G r =11226.6710/G N m kg -=⨯⋅122m mF G r =2R Mm G mg =2')(h R MmGmg +=2''''''R m M G mg =2RMmG mg =（3）计算天体的质量和密度利用自身表面的重力加速度：利用环绕天体的公转： 等等（注：结合 得到中心天体的密度）例.宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度V 0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t ，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为V. 已知该星球的半径为R ，引力常量为G ，求该星球的质量M 。
高中学业水平测试物理复习7万有引力与航天
注意：对于地球表面上的物体，地球对物体的万有引力一般可等效 为两个力的作用，一个是重力，另一个是物体随地球自转所需的 向心力。又由于地球自转的角速度很小，自转带来的影响很小， 所以一般情况下认为：G Mm mg 即 GM gR2 ,这是万有引力 2 R 公式的应用中经常用。
【精题选粹】
月亮绕地球转动的周期为、轨道半径为，则由此可得地球质 量的表达式为_____________。（万有引力恒量为 G ）
【一举多得】
卫星越高线速度越小； 卫星运动的基本方法： F引 F向有 ma向 G 成反比，即卫星轨道半径越大，它所需的向心力越小，与卫星 质量无关。
Mm 知 a向与 2 r
r
2
答案：B、D。
宇宙速度 考点3、
考点3、宇宙速度
【考点诠释】 （1）第一宇宙速度（v1 7.9km / s ） 这是物体绕地球做圆周运动的最大环绕速度，也是地球卫星 的最小发射速度。若 7.9km / s ≤ v ＜ 11.2km / s，物体将绕地 7.9km / s＜v 球运动，且 v =7.9km / s ，物体的运动轨迹是圆， ＜11 .2km / s，物体的运动轨迹不是圆，而是椭圆。 （2）第二宇宙速度（ v2 11.2km /s ） 这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，又称脱离速度。 若 11.2km / s≤ v ＜ 16 .7 km/ s ，物体将绕太阳运动。 （3）第三宇宙速度（v3 16.7km / s） 这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，又称逃逸速度。 若 ≥ 16.7km/ ，物体将脱离太阳系在宇宙空间运行。
高中物理学业水平考 试基础知识复习
第六章 万有引力与航天
第六章 万有引力与航天
考点1、万有引力定律 考点2、人造地球卫星 考点3、宇宙速度 考点4、经典力学的成就与局限性
高中物理-专题练习-会考复习第六章万有引力与航天知识点.docx
第六章《万有引力与航天》复习学案一、人类对行星运动的认识历程1、“地心说”认为__________ 是宇宙的中心，其他天体都围绕____________.2、“日心说”认为__________是宇宙的中心，地球和其他天体都围绕__________运动。
当然，日心说观点也有错误之处，太阳也不是宇宙的中心3、开普勒三大定律开普勒第一定律（轨道定律）所有行星绕太阳运动的轨道都是________，太阳处在________的一个焦点上。
开普勒第二定律（面积定律）对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的 ________。
说明行星在运转过程中离太阳越近速率________，离太阳越远速率________。
也就是说，行星在近日点的速率最大，在远日点的速率最小。
开普勒第三定律（周期定律）所有行星的轨道的半长轴的________跟它的公转周期的a 3________的比值都相等。
k 比值k是一个与行星无关的常量，仅与中心天体——太阳T 2的质量有关。
二、万有引力定律1、太阳与行星的万有引力行星绕太阳做圆周运动的向心力来源于_________________，向心力方向指向______2、万有引力定律自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的________________ 的乘积成正比，与它们 ____________ 的二次方成反比，即F万=________________。
（1）对万有引力定律的进一步说明① 万有引力是宇宙间的一种基本的相互作用力，它适用于宇宙中的一切物体。
② 万有引力公式只适用于两质点间的引力的计算。
④万有引力公式中G 的是比例系数，叫做引力常量，是自然界中少数几个最重要的物理常量之一，通常取G= ________________N· m2/kg 2。
由科学家 ___________在实验室测得（2）黄金代换若不考虑地球自转的影响，地面上物体的重力等于地球对该物体的万有引力，即Mmmg G R2，可得黄金代换式：_____________________①由此可得地球的质量M gR2。
2019_2020学年高中物理第6章万有引力与航天章末达标测试(含解析)
第六章 万有引力与航天[本卷满分100分，考试时间90分钟]一、选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分) 1．下列说法符合史实的是 A ．牛顿发现了行星的运动规律 B ．胡克发现了万有引力定律C ．卡文迪许测出了引力常量G ，被称为“称量地球重量的人”D ．伽利略用“月－地检验”证实了万有引力定律的正确性 解析 由物理学史知选项C 正确。
答案 C2．在轨道上运行的人造地球卫星，若卫星上的天线突然折断，则天线将 A ．做自由落体运动 B ．做平抛运动C ．和卫星一起绕地球在同一轨道上运行D ．由于惯性沿轨道切线方向做直线运动解析 折断的天线由于惯性而具有卫星原来的速度，在地球引力作用下继续在原轨道上运行。
故选C 。
明确折断的天线与卫星具有相同的运动情况和受力情况是解题的关键。
答案 C3．万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律，以下说法正确的是A ．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供B ．物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的C ．人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大D ．王亚平在“神舟十号”中处于完全失重状态是由于没有受到万有引力的作用 答案 A4．地球同步卫星到地心的距离r 可由r 3＝a 2b 2c4π2求出，已知式中a 的单位是m ，b 的单位是s ，c 的单位是m/s 2，则A ．a 是地球半径，b 是地球自转的周期，c 是地球表面处的重力加速度B ．a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期，c 是同步卫星的加速度C ．a 是赤道周长，b 是地球自转周期，c 是同步卫星的加速度D ．a 是地球半径，b 是地球自转的周期，c 是同步卫星的加速度解析 同步卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对同步卫星的万有引力提供：GMmr 2＝m 4π2r T 2，可得：r 3＝GMT 24π2，又GM ＝gR 2，故有：r 3＝R 2T 2g 4π2，根据题意可知，a 是地球半径，b 是同步卫星的周期，等于地球自转周期，c 是地球表面的重力加速度，故A 正确。
高中物理万有引力与航天
高中物理万有引力与航天大家有没有想过，为什么我们能站在地球上不掉下来？是不是有种神奇的力量把我们牢牢吸住了？没错，这就是万有引力，听起来有点高深，但其实我们身边的每一颗石子、每一滴水，甚至每一个人，都会受到这种力量的影响。
其实啊，这种力量的存在，早就让咱们生活的这个星球变得既有趣又充满了奇妙的科学奥秘。
不信？来，咱们一起来聊聊，万有引力和航天到底是怎么扯上关系的。
说起航天，大家是不是第一反应就是火箭、月球、星际旅行什么的？火箭飞上天，也得感谢万有引力。
如果没有万有引力的存在，地球上的一切都会飘起来。
就好像你把一个小球从手里丢下，它会“乖乖”掉到地面一样。
这个“乖乖”的过程，其实就是万有引力在背后默默发挥作用。
万有引力就像个看不见的巨手，把地球上的一切都吸住了。
而如果没有它，咱们生活的世界可能就成了一个飘浮的、没有根基的梦幻空间了。
想象一下，如果没有万有引力，地球上的水可能就飞到天上去了，人类的生活也就变得非常不真实了。
那万有引力到底是什么呢？简单来说，它就是一个天体之间互相吸引的力。
比如，地球把我们吸住了，而我们也在用同样的力吸着地球。
虽然我们每个人的质量远远小于地球，但地球还是不可避免地被我们一点点地吸引过去。
嘿嘿，别以为地球和咱们没关系，这种互相的吸引力，才是万有引力真正的精髓。
万有引力不仅影响我们生活，它还是航天技术的基础。
你想想，火箭要飞出地球，怎么可能没有反抗地球的引力呢？火箭在地面上已经有了很强的重力，地球的引力就像一只巨大的手，想把它牢牢拽回去。
为了打破这个束缚，火箭必须非常强大，要喷射出巨大的推力。
你看到那种轰隆轰隆的场面了吗？其实那就是火箭在挣脱地球引力的束缚，飞向太空的时刻。
这个过程可不是轻松的，火箭要克服的可是地球强大的引力场！而且啊，你有没有想过，为什么火箭升空时，我们总是看到它越来越小、越来越远？其实这也跟引力有关。
火箭在刚开始飞升时，需要消耗巨大的能量，因为引力把它压得很低，想要往上飞得越高，耗费的力气就越多。
物理学考复习第6章万有引力与航天复习教案设计
第六章万有引力与航天（复习设计）★新课标要求1理解万有引力定律的内容和公式。
2、掌握万有引力定律的适用条件。
3、了解万有引力的“三性”，即：①普遍性②相互性③宏观性4、掌握对天体运动的分析。
★复习重点万有引力定律在天体运动冋题中的应用★教学难点宇宙速度、人造卫星的运动★教学方法：复习提问、讲练结合。
★教学过程（一）投影全章知识脉络，构建知识体系轨道定律厂开普勒行星运动定律斗面积定律♦周期定律『发现万有引力定律｛万有引力定律w表述I G的测定r天体质量的计算L应用《发现未知天体人造卫星、宇宙速度（二）本章要点综述1开普勒行星运动定律第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。
第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
即:T2比值k是一个与行星无关的常量。
2、万有引力定律（1）开普勒对行星运动规律的描述（开普勒定律）为万有引力定律的发现奠定了基础。
（2）万有引力定律公式：F ,G 6.67 10 11N m2/kg2r（3）万有引力定律适用于一切物体，但用公式计算时，注意有一定的适用条件。
3、万有引力定律在天文学上的应用。
2（1）基本方法:①把天体的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供:（2）天体质量，密度的估算。
③ 第三宇宙速度：V 3=16.7km/s ，使物体挣脱太阳引力束缚，在地面附近的最小发射速度。
（三）本章专题剖析1、测天体的质量及密度24又M —3【例1】继神秘的火星之后，空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究的 “卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家 族。
这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测！若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R 的土星上空离土星表面高 h 的圆形轨道上绕土星飞行， 环绕n 周 飞行时间为t 。
江苏省2019版高中物理学业水平测试复习第六章万有引力与航天第16讲人造卫星宇宙速度学案必修2
第16讲 人造卫星 宇宙速度紧扣考纲 考情再现考点一 人造地球卫星(1)人造地球卫星的运动模型可看成是匀速圆周运动，它所需的向心力由___________提供．(2)根据公式G Mm r 2＝m v 2r ＝m ω2r ＝m 4π2r T2＝ma 可知，同一轨道上的卫星具有相同大小的线速度、角速度、周期和加速度，人造地球卫星运动的轨道半径r 越大，它运动的线速度v __________，角速度ω__________，周期T ________，加速度a ________.例1 (2018·连云港学测模拟)如图1所示，A 、B 、C 是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是( )图1A ．B 、C 的角速度大小相等，且小于A 的角速度 B ．B 、C 的线速度大小相等，且大于A 的线速度 C ．B 、C 的向心加速度大小相等，且大于A 的向心加速度D．B、C的周期相等，且小于A的周期归纳总结卫星绕地球运动，离地面越远，线速度越小，角速度越小，向心加速度越小，周期越大，“越远越慢”．例2(2017·扬州学测模拟)我国自主研发的“北斗”卫星导航系统中含有同步卫星，关于同步卫星下列说法中正确的是( )A．同步卫星处于平衡状态B．同步卫星的线速度是不变的C．同步卫星的高度是一定的D．线速度应大于第一宇宙速度归纳总结地球同步卫星卫星运动与地球自转同步，它的特点是周期一定(24 h)、轨道一定(轨道平面一定在赤道平面内)、高度一定(距离地球表面约36 000 km)．考点二宇宙速度(1)宇宙速度①第一宇宙速度：v＝________ km/s.②第二宇宙速度：v＝________ km/s.③第三宇宙速度：v＝________ km/s.(2)牛顿经典理论的适用范围是________________，在微观、高速的范围内不能适用．特别提醒对三个宇宙速度的理解(1)第一宇宙速度又叫环绕速度，是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小发射速度，是卫星进入圆轨道正常运转的最大运行速度．(2)第二宇宙速度又叫脱离速度，是物体挣脱地球引力束缚所需的最小的地面发射速度．(3)第三宇宙速度又叫逃逸速度，是物体挣脱太阳引力束缚所需的最小的地面发射速度．例3(2017届镇江学测模拟)关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是( )A．人们称11.2 km/s为第一宇宙速度，也叫脱离速度B．它是人造地球卫星沿圆轨道绕地球飞行的最大的环绕速度C．它是人造地球卫星沿圆轨道绕地球飞行的最小的环绕速度D．它是将人造地球卫星发射升空的最大发射速度易错辨析人造卫星发射速度v发≥7.9 km/s，沿圆轨道的环绕速度v环≤7.9 km/s.例4(2018·南通学测模拟)2016年8月16日，我国自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”被送入距地面500 km高的运行圆轨道上，现已投入使用．“墨子号”卫星在轨道上的运行速度( )A．等于11.2 km/s B．等于7.9 km/sC．小于7.9 km/s D．大于7.9 km/s例5(2018·连云港学测模拟)2016年12月22日，中国首颗碳卫星被成功发射到太空中，它将会在距地面700公里的轨道上，每16天对地球进行一次全面体检．而且还可为研究PM2.5等大气污染成因提供重要数据支撑．其发射速度( )A．等于7.9 km/sB．大于7.9 km/s且小于11.2 km/sC．大于16.7 km/sD．大于11.2 km/s且小于16.7 km/s1．(2016·江苏学测)“天琴计划”需要从地面发射三颗卫星，若发射时要先将卫星送入绕地球的椭圆轨道．则卫星发射速度( )A．等于第一宇宙速度B．等于第二宇宙速度C．介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D．介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间2．(2015·江苏学测)如图2所示，在地面上发射一个飞行器，进入近地圆轨道Ⅰ并绕地球运行，其发射速度v应满足( )图2A．v<7.9 km/sB．v＝7.9 km/sC．v＝11.2 km/sD．v>11.2 km/s3．(2012·江苏学测)在地面上发射飞行器，如果发射速度大于7.9 km/s，而小于11.2 km/s，则它将( )A．绕地球做圆周运动B．绕地球做椭圆运动C．挣脱地球的束缚绕太阳运动D．挣脱太阳的束缚飞离太阳系4．如图3所示是小明同学画的人造地球卫星轨道的示意图，则卫星( )。
苏版高中物理二第六章《万有引力与航天》单元测试卷(解析版)
苏版高中物理二第六章《万有引力与航天》单元测试卷（解析版）一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.物理学进展历史中，在前人研究基础上通过多年的尝试性运算，第一发表行星运动的三个定律的科学家是()A．哥白尼 B．第谷 C．伽利略 D．开普勒2.通过一个加速装置对电子加一专门大的恒力，使电子从静止开始加速，则对那个加速过程，下列描述正确的是()A．依照牛顿第二定律，电子将不断做匀加速直线运动B．电子先做匀加速直线运动，后以光速做匀速直线运动C．电子开始近似于匀加速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用D．电子是微观粒子，整个加速过程全然就不能用牛顿运动定律说明3.卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道，观看发觉每通过时刻t，卫星运动所通过的弧长为L，该弧长对应的圆心角为θ弧度，如图所示．已知万有引力常量为G，由此可运算出太阳的质量为() A．M＝ B．M＝ C． D．4.宇宙中有如此一种三星系统，系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为r.关于该三星系统的说法中正确的是 ()①在稳固运行情形下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力②在稳固运行情形下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧③小星体运行的周期为T＝④大星体运行的周期为T＝A．①③ B．②③ C．①④ D．②④5.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k(均不计阻力)，且已知地球与该天体的半径之比也为k，则地球与此天体的质量之比为()A． 1 B．k2 C．k D．6.我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展．设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的围绕周期为T，则围绕月球表面邻近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为()A．v，T B．v，TC．v，T D．v，T7.土星周围有漂亮壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1 μm到10 m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14 h，引力常量为6.67×10－11N·m2/kg2，则土星的质量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)()A． 9.0×1016kg B． 6.4×1017kg C． 9.0×1025kg D． 6.4×1026kg8.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要()A．测定飞船的运行周期B．测定飞船的围绕半径C．测定行星的体积D．测定飞船的运行速度9.甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判定正确的是() A．乙的周期大于甲的周期B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲在运行时能通过北极的正上方10.冥王星与其邻近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的()．A．轨道半径约为卡戎的B．角速度大小约为卡戎的C．线速度大小约为卡戎的7倍D．向心力大小约为卡戎的7倍11.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，依照开普勒行星运动定律可知()A．火星与木星公转周期相等B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变C．太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上D．相同时刻内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积12.某星球的半径为R，在其表面上方高度为aR的位置，以初速度v0水平抛出一个金属小球，水平射程为bR，a，b均为数值极小的常数，则那个星球的第一宇宙速度为()A．v0 B．v0 C．v0 D．v013.关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通讯卫星的说法，正确的是()A．若其质量加倍，则轨道半径也要加倍B．它在北京上空运行，故可用于我国的电视广播C．它以第一宇宙速度运行D．它运行的角速度与地球自转角速度相同14.人造卫星围绕地球运行的速率v＝，其中g为地面处的重力加速度，R为地球半径，r为卫星离地球中心的距离．下列说法正确的是( )A．从公式可见，围绕速度与轨道半径成反比B．从公式可见，围绕速度与轨道半径的平方根成反比C．从公式可见，把人造卫星发射到越远的地点越容易D．以上答案都不对15.如图所示，A为地球赤道上的物体，B为地球同步卫星，C为地球表面上北纬60°的物体．已知A、B的质量相同．则下列关于A、B和C 三个物体的说法中，正确的是()A．A物体受到的万有引力小于B物体受到的万有引力B．B物体的向心加速度小于A物体的向心加速度C．A、B两物体的轨道半径的三次方与周期的二次方的比值相同D．A和B线速度的比值比C和B线速度的比值大，都小于1二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16.(多选)2021年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如图所示．“嫦娥三号”从地面发射后奔向月球，先在轨道Ⅰ上运行，在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q为轨道Ⅱ上的近月点，则“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上()“嫦娥三号”飞行轨道示意图A．运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期B．从P到Q的过程中速率不断增大C．通过P的速度小于在轨道Ⅰ上通过P的速度D．通过P的加速度小于在轨道Ⅰ上通过P的加速度17.(多选)假如地球自转角速度增大，关于物体所受的重力，下列说法正确的是()A．放在赤道地面上的物体的万有引力不变B．放在两极地面上的物体的重力不变C．放在赤道地面上的物体的重力减小D．放在两极地面上的物体的重力增加18.(多选)“嫦娥一号”探月卫星发动机关闭，轨道操纵终止，卫星进入地月转移轨道，图中MN之间的一段曲线表示转移轨道的一部分，P是轨道上的一点，直线AB过P点且和两边轨道相切，下列说法中正确的是()A．卫星在此段轨道上，动能不变B．卫星通过P点时动能最小C．卫星通过P点时速度方向由P指向BD．卫星通过P点时加速度为019.2021年中国将发射“天宫二号”空间实验室，并发射“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船，与“天宫二号”交会对接．“天宫二号”估量由“长征二号F”改进型无人运载火箭或“长征七号”运载火箭从酒泉卫星发射中心发射升空，由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，B点距离地面的高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上．“天宫二号”飞行几周后进行变轨进人预定圆轨道，如图所示．已知“天宫二号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时刻为t，引力常量为G，地球半径为R.则下列说法正确的是()A．“天宫二号”从B点沿椭圆轨道向A点运行的过程中，引力为动力B．“天宫二号”在椭圆轨道的B点的向心加速度大于在预定圆轨道上B点的向心加速度C．“天宫二号”在椭圆轨道的B点的速度大于在预定圆轨道上B点的速度D．依照题目所给信息，能够运算出地球质量20.(多选)在中国航天骄人的业绩中有这些记载：“天宫一号”在离地面343 km的圆形轨道上飞行；“嫦娥一号”在距月球表面高度为200 km 的圆形轨道上飞行；“北斗”卫星导航系统由“同步卫星”(地球静止轨道卫星，在赤道平面，距赤道的高度约为 36 000千米)和“倾斜同步卫星”(周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空)等组成．则以下分析正确的是()A．设“天宫一号”绕地球运动的周期为T，用G表示引力常量，则用表达式求得的地球平均密度比真实值要小B．“天宫一号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要小C．“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，但两者的轨道平面不在同一平面内D．“嫦娥一号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离小三、填空题21.已知地球半径为R，质量为M，自转周期为T.一个质量为m的物体放在赤道处的海平面上，则物体受到的万有引力F＝______，重力G＝_ _____.22.对太阳系的行星，由公式＝，F＝，＝k能够得到F＝_____ ___，那个公式说明太阳对不同行星的引力，与________成正比，与_____ ___成反比．23.地球赤道上的物体A，近地卫星B(轨道半径等于地球半径)，同步卫星C，若用TA、TB、TC；vA、vB、vC；分别表示三者周期，线速度，则满足________，________.24.据报道，美国打算2021年开始每年送15 000名游客上太空旅行．如图所示，当航天器围绕地球做椭圆运行时，近地点A的速率______ __(填“大于”“小于”或“等于”)远地点B的速率．25.如图所示是某行星围绕太阳运行的示意图，则行星在A点的速率_ _______在B点的速率.四、运算题26.假设几年后，你作为航天员登上了月球表面，假如你已知月球半径R，那么你用一个弹簧测力计和一个已知质量的砝码m，能否测出月球的质量M？如何样测定？27.宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者可不能因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.求：(1)双星的轨道半径之比；(2)双星的线速度之比；(3)双星的角速度．答案解析1.【答案】D【解析】哥白尼提出了日心说，第谷对行星进行了大量的观看和记录，开普勒在第谷的观看记录的基础上提出了行星运动的三个定律，选项D正确，A、B、C错误.2.【答案】C【解析】电子在加速装置中由静止开始加速，开始时期速度较低，远低于光速，现在牛顿运动定律差不多适用，能够认为在它被加速的最初时期，它做匀加速直线运动．随着电子的速度越来越大，接近光速时，相对论效应越来越大，质量加大，它不再做匀加速直线运动，牛顿运动定律不再适用．3.【答案】B【解析】线速度为v＝①角速度为ω＝②依照线速度和角速度的关系公式，有v＝ωr③卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，依照牛顿第二定律，有G＝mvω④联立解得M＝，故选项B正确．4.【答案】B【解析】三星应该在同一直线上，同时两小星体在大星体相对的两侧，只有如此才能使某一小星体受到大星体和另一小星体的引力的合力提供向心力．由G＋G＝mr2，解得小星体的周期T＝，因此选项B正确．5.【答案】C【解析】在地球上：h＝某天体上；h′＝因为＝k因此＝k依照G＝mg，G＝mg′可知＝又因为＝k联立得：＝k6.【答案】A【解析】由向心力公式＝，＝，两式联立，得v2＝v；由T2＝，T＝，两式联立，得T2＝T，故A项正确．7.【答案】D【解析】环的外缘颗粒绕土星做圆周运动，依照万有引力提供向心力，列出等式：G＝mR()2M＝，其中R为轨道半径，大小为1.4×105km，T为周期，约为1 4 h.代入数据得：M≈6.4×1026kg.8.【答案】A【解析】取飞船为研究对象，由G＝mR及M＝πR3ρ，知ρ＝，故选A.9.【答案】C【解析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，依照万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：G＝m＝mω2r＝m()2r＝ma解得：v＝①T＝2π②a＝③由①②③式能够明白，人造卫星的轨道半径越大，线速度越小、周期越大、加速度越小，由于甲卫星的高度大，轨道半径大，故甲卫星的线速度小、周期大，加速度小；第一宇宙速度是近地圆轨道的围绕速度，也是圆轨道运行的最大速度；则C正确；甲只能在赤道上空，则D错误，故选C.10.【答案】A【解析】设冥王星和卡戎的质量分别为m1和m2，轨道半径分别为r1和r2，它们之间的距离为L.冥王星和卡戎绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，转动周期和角速度相同，选项B错误；关于冥王星有＝m1ω2 r1，关于卡戎有＝m2ω2r2，可知m1ω2r1＝m2ω2r2，故＝＝，选项A正确；又线速度v＝ωr，故线速度大小之比＝＝，选项C错误；因两星的向心力均由它们之间的万有引力提供，故大小相等，选项D 错误．11.【答案】C【解析】依照开普勒第三定律，＝k，k为常量，火星与木星公转的半径不等，因此火星与木星公转周期不相等，故A错误；开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时刻内扫过的面积相等．行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；相同时刻内，太阳行星的连线在相同时刻内扫过的面积相等是对同一个行星而言，故D错误；开普勒第一定律的内容为所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故C正确．12.【答案】A【解析】设该星球表面重力加速度为g，小球落地时刻为t，抛出的金属小球做平抛运动，依照平抛运动规律得aR＝gt2，bR＝v0t，联立以上两式解得g＝，第一宇宙速度即为该星球地表卫星线速度，依照地表卫星重力充当向心力得mg＝m，因此第一宇宙速度v＝＝＝v0，故选项A正确．13.【答案】D【解析】由G＝m得r＝，可知轨道半径与卫星质量无关，A 错．同步卫星的轨道平面必须与赤道平面重合，即在赤道上空运行，不能在北京上空运行，B错．第一宇宙速度是卫星在最低圆轨道上运行的速度，而同步卫星在高轨道上运行，其运行速度小于第一宇宙速度，C 错．所谓“同步”确实是卫星保持与地面赤道上某一点相对静止，因此同步卫星的角速度与地球自转角速度相同，D对．14.【答案】B【解析】由于g是地球表面处的重力加速度，R是地球半径，差不多上定值，依照v＝可得围绕速度与轨道半径的平方根成反比，B正确，A、D错误；尽管r越大，v越小，但把卫星发射到越远的地点火箭会有更多的动能转化为重力势能，需要的发射速度就越大，C错误．15.【答案】D【解析】依照万有引力定律F＝G，且A、B的质量相同，可知，间距越大的，引力越小，因此A物体受到的万有引力大于B物体受到的万有引力，故A错误；由an＝ω2r，因A与B的角速度相同，当半径越大时，则向心加速度越大，故B错误；A在地球表面，不是围绕地球做匀速圆周运动，因此不满足开普勒第三定律，故C错误；依照v＝ωr，可知，B点线速度最大，而C的线速度最小，因此A与B的线速度之比，C与B 的线速度之比，均小于1，再依照同步卫星轨道半径约是地球半径的5.7倍，则＝，C为地球表面上北纬60°的物体，那C轨道半径为地球半径的一半，则＝，因此＝，故D正确．16.【答案】ABC【解析】依照开普勒第三定律＝k，可判定嫦娥三号卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期，A正确；因为P点是远地点，Q 点是近地点，故从P点到Q点的过程中速率不断增大，B正确；依照卫星变轨特点可知，卫星在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ要减速，C正确；依照牛顿第二定律和万有引力定律可判定在P点，卫星的加速度是相同的，D错误．17.【答案】ABC【解析】地球自转角速度增大，物体受到的万有引力不变，选项A正确；在两极，物体受到的万有引力等于其重力，则其重力不变，选项B正确，D错误；而对放在赤道地面上的物体，F万＝G重＋mω2R，由于ω增大，则G重减小，选项C正确．18.【答案】BCD19.【答案】AD【解析】“天宫二号”从B点沿椭圆轨道向A点运行的过程中，速度是变大的，故受到的地球引力为动力，因此A正确；在B点“天宫二号”产生的加速度差不多上由万有引力产生的，因为同在B点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道上运动，在B点时万有引力产生的加速度大小相等，故B错误；“天宫二号”在椭圆轨道的B点的加速后做离心运动才能进入预定圆轨道，故“天宫二号”在椭圆轨道的B点的速度小于在预定圆轨道的B点的速度，故C错误；“天宫二号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时刻为t，故周期为T＝，依照万有引力提供向心力G＝m ，得地球的质量M＝＝，故D正确．20.【答案】AC【解析】设地球轨道半径为R，“天宫一号”的轨道半径为r，运行周期为T，地球密度为ρ，则有＝m()2r，M＝ρ·，解得ρ＝，A正确；轨道半径小，运动速度大，B错误；“同步卫星”和“倾斜同步卫星”周期相同，则轨道半径相同，轨道平面不同，C正确；“嫦娥一号”绕月球运动，与地球距离大于同步卫星与地球距离，D错误．21.【答案】－【解析】依照万有引力定律的运算公式，得F万＝.物体的重力等于万有引力减去向心力，即mg＝F万－F向＝－.22.【答案】行星的质量行星和太阳间距离的二次方【解析】＝k与F＝得F＝，再与＝k联立消去T能够得到F＝，那个公式说明太阳对不同行星的引力与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比．23.【答案】TA＝TC＞TB vB＞vC＞vA【解析】卫星A为同步卫星，周期与C物体周期相等，依照卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力得周期T＝2π，因此TA＝TC ＞TB；AC比较，角速度相等，由v＝ωr，可知vA＜vC；BC比较，同为卫星，由人造卫星的速度公式v＝，可知vB＞vC，故TA＝TC＞TB，vB＞vC＞vA.24.【答案】大于【解析】25.【答案】大于【解析】26.【答案】将砝码挂在弹簧测力计上，测出弹簧测力计的读数F，由F＝mg月，得g月＝①在月球表面，砝码的重力应等于月球的引力，mg月＝G，则M＝，②将①代入②，解得M＝＝.故能测出月球的质量，用弹簧测力计测出砝码的重力F，依据表达式M＝求出月球质量．【解析】将砝码挂在弹簧测力计上，测出弹簧测力计的读数F，由F ＝mg月，得g月＝①在月球表面，砝码的重力应等于月球的引力，mg月＝G，则M＝，②将①代入②，解得M＝＝.故能测出月球的质量，用弹簧测力计测出砝码的重力F，依据表达式M＝求出月球质量．27.【答案】(1)(2)(3)【解析】这两颗星必须各自以一定的速度绕某一中心转动才不至于因万有引力而被吸引在一起，从而保持两星间距离L不变，且两者做匀速圆周运动的角速度ω必须相同．如图所示，两者轨迹圆的圆心为O，圆半径分别为R1和R2.由万有引力提供向心力，有G＝m1ω2R1①G＝m2ω2R2②(1)由，得＝.(2)因为v＝ωR，因此＝＝.(3)由几何关系知R1＋R2＝L③联立①②③式解得ω＝.。
高一物理必修一第六章万有引力与航天复习题(含答案),推荐文档
C．加速度等于重力加速度 D．周期与地球自转的周期相等
11、物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度叫第一宇宙速度．其大小为（ ）
A．7.9 km/s B．11.2 km/s
C．16.7 km/s
D．18.5 km/s
12、2013 年 6 月，我国成功发射了搭载 3 名航天员(其中一名为女航天员)的“神舟十号”飞船。 飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小
二、填空题
16、设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上。假定经过长时间开采和搬运后，地 球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆轨道运动，则与开采前相比，地球与月球间的万 有引力将____，月球绕地球运行的周期将____。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
17、某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为 R，周期为 T，万
A. 1/4
B.1/2
C.2 倍
D.4 倍
9、若离地面高度为 h 处的重力加速度值，是地球表面处重力加速度值的 ，则高度 h 是地球半
径的（
）
A．3 倍 B． 倍
C． 倍
D．（ －1）倍
10、由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动。对于这些做匀速圆周运动 的物体，以下说法正确的是
A．向心力指向地心 B．速度等于第一宇宙速度
，则得
随着地球质量的逐步增加，M 将增大，将使月球绕地球运动周期将变小。
【考点】万有引力定律
25、（1）对绕行星表面运动的卫星有： 对该行星的同步卫星有：
17、
18、F=
M=
19、 1:16
20、4:1，1:32
三、多项选择
21、ACD 22、D
江苏省2019版高中物理学业水平测试复习 第六章 万有引力与航天 第17讲 功和功率对点练 必修2
第17讲功和功率1．(2018·盐城学测模拟)体重相同的小红和小田从一楼匀速爬到五楼，她们同时出发，小红先到，小田后到，此过程中( )A．小红做功多B．小田做功多C．小红的功率大D．小田的功率大2．(2018·淮安学测模拟)质量为m的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在t时刻重力对物体做功的功率是(重力加速度为g)( )A.12mg2t B．mg2t C.14mgt D．mgt3．(2018·宿迁学测模拟)如图1所示，物块在与水平方向成θ角的恒力F作用下，沿水平面向右运动了一段距离x.在此过程中，恒力F对物块做的功为( )图1A．Fx cos θB．Fx sin θC.Fxsin θD.Fxcos θ4．(2018·宿迁学测模拟)如图2所示，汽车爬坡时，要使用低速挡减速行驶，这样做的主要目的是( )图2A．节省汽油B．减小汽车的惯性C．减小汽车的阻力D．获得较大的牵引力5．(2018·南京学测训练样题)如图所示，力F大小相等，物体沿水平面向右运动相同的位移，下列哪种情况F做功最少( )6．(2018·南京学测训练样题)汽车以80 kW的恒定功率，沿平直公路做匀速直线运动，其速度大小为20 m/s，则汽车在该公路上行驶时所受的阻力为( )A．1 600 N B．2 500 NC．4 000 N D．8 000 N7．(2018·扬州学测模拟)三个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中a球自由下落，b、c球分别沿斜面和曲面下滑，如图3所示．从释放到运动至地面的过程中，小球所受重力做功关系正确的是( )图3A．W a>W b>W c B．W a<W b<W cC．W a<W b＝W c D．W a＝W b＝W c8．(2018·无锡学测模拟)如图4甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上匀速上楼．下列判断正确的是( )图4A．甲图中支持力对人做正功B．乙图中支持力对人做正功C．甲图中摩擦力对人做正功D．乙图中摩擦力对人做负功9．(2018·江都中学、扬中中学等六校联考)据报导：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池能量耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话，摇晃手机的过程是将机械能转化为电能，如果将该手机摇晃一次，相当于将100 g的重物举高20 cm，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为(取g＝10 m/s2)( )A．0.04 W B．0.4 WC．4 W D．40 W10．(2018·南通学测模拟)学校进行消防疏散演习，某同学从五楼撤离到地面用时2 min.在此过程中，该同学重力做功的平均功率最接近( )A．5 W B．50 W C．500 W D．5 000 W11．(2018·泰州中学学测模拟一)某同学的质量为50 kg，所骑自行车的质量为15 kg，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40 W．若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行自行车时的速度大小约为( )A．3 m/s B．4 m/s C．13 m/s D．30 m/s12.质量m＝3 kg的物体，在水平方向F＝9 N的拉力作用下，在水平面上从静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，运动时间t＝3 s，g取10 m/s2.求：(1)物体运动的加速度大小；(2)物体在3 s内运动的位移大小；(3)水平拉力F在3 s内对物体所做功的平均功率．13．(2016届南京外国语学校模拟)物块A、B并排放在光滑的水平地面上，其质量关系m A＝2m B，现施加水平推力F于A上，如图5所示．在运动过程中，推力F一共对物块做功300 J，则A对B的弹力所做的功为( )图5A．100 J B．150 JC．300 J D．缺少条件，无法算出14．(2016届扬州学测模拟)如图6所示，质量为m的物体置于水平地面上，所受水平拉力F 在2 s时间内的变化图象如图7甲所示，其运动的速度图象如图乙所示，取g＝10 m/s2.下列说法中正确的是( )图6图7A．2 s末物体回到出发点B．2 s内物体的加速度不变C．水平拉力F的最大功率为5 WD．物体和地面之间的动摩擦因数为0.1答案精析1．C 2.B 3.A 4.D 5.D 6.C 7.D 8.A 9.B 10．B 11.A12．见解析解析 (1)由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma解得a ＝2 m/s 2.(2)由匀变速直线运动公式得x ＝12at 2＝9 m. (3)P ＝W t ＝Fx t ＝9×93W ＝27 W. 13．A14．D [2 s 末物体距离出发点最远，A 项错误；0～1 s 和1～2 s 时间内物体加速度大小相等、方向相反，B 项错误；t ＝1 s 时刻，水平拉力F 的功率最大，P ＝Fv ＝10×1 W＝10 W ，C 项错误；1～2 s 时间内有F f ＝μmg ＝ma ，把加速度大小a ＝1 m/s 2代入得μ＝0.1，D 项正确．]。
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第15讲 万有引力定律
紧扣考纲 考情再现
考点一 万有引力定律 (1)万有引力定律
自然界中________两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的________________________成正比，跟________________________________成反比． (2)万有引力定律的公式是________________________．
(3)________发现万有引力定律，________________首先测出了引力常量G ，G ＝6.67×10－11
N·m 2
/kg 2
.
特别提醒 (1)利用万有引力定律计算两个质量均匀的球体之间的引力时，它们之间距离是指球心间的距离，人在地球上、卫星绕地球表面做圆周运动时，人和卫星跟地球之间的距离都不是零，而是地球半径． (2)地球表面重力mg ≈G Mm R
2. 在离地面高h 处时mg ′＝GMm
(R ＋h )
2.
例1 (2018·江苏学测)2018年1月31日晚，月球位于近地点附近，“蓝月亮”刷爆微信朋友圈．月球在如图1所示的近地点、远地点受地球的万有引力分别为F 1、F 2，则F 1、F 2的
大小关系是( )
图1
A ．F 1<F 2
B ．F 1>F 2
C ．F 1＝F 2
D ．无法确定
例2 (2017届宿迁学测模拟)某物体在地球表面受到地球的万有引力为F ，若将此物体置于距地球表面高度为
2R 处(R 为地球半径)，则其受到地球的万有引力为( ) A.F 2 B.F 4 C.F 3 D.F
9 考点二 万有引力定律的应用
万有引力定律在天文学上的应用之一就是计算天体的质量，一般有两种方法：
(1)找待测天体的一个卫星，测出卫星的轨道半径r 和做匀速圆周运动的周期T ，由G Mm r 2＝m 4π2T 2
r 变形可得M ＝________________.
(2)测出待测天体的半径R 及其表面的重力加速度g ，由G Mm
R 2
＝mg 变形可得M ＝________________.
例3 月球是地球以外人类亲身到过的唯一的自然天体．假设月球表面重力加速度为g ，月球半径为R ，引力常量为G ，则月球质量表达式为( )
A ．M ＝gR 2
B ．M ＝gR 2G
C ．M ＝G gR
D ．M ＝gR
G
例4 如图2所示，“天宫二号”在距离地面393 km 的近地轨道运行．已知万有引力常量G ＝6.67×10
－11
N·m 2/kg 2，地球质量M ＝6.0×1024 kg ，地球半径R ＝6.4×103
km.由以上数据
可估算( )
图2
A ．“天宫二号”的质量
B ．“天宫二号”的运行速度
C ．“天宫二号”受到的向心力
D ．地球对“天宫二号”的引力
1．(2016·江苏学测)物理学发展历程中，在前人研究基础上经过多年的尝试性计算，首先发表行星运动的三个定律的科学家是( ) A ．哥白尼 B ．第谷 C ．伽利略 D ．开普勒
2．(2016·江苏学测)依据牛顿的理论，两黑洞之间万有引力的大小F 与它们之间距离r 满足( )
A ．F 与r 成正比
B ．F 与r 2
成正比 C ．F 与r 成反比
D ．F 与r 2成反比
3．(2017·江苏学测)土星的两颗卫星“土卫十”和“土卫十一”环绕土星做圆周运动，它们的质量之比约为3.6∶1，
轨道半径近似相等，则土星对“土卫十”和“土卫十一”的万有引力之比约为( ) A ．1∶3.6 B．3.6∶1 C. 3.6∶1 D．13∶1
4．(2015·江苏学测)均匀小球A 、B 的质量分别为m 、5m ，球心相距为R ，引力常量为G ，则
A 球受到
B 球的万有引力大小是( ) A ．G 5m
2
R 2 B ．G 5m
2
R C ．G m 2R 2 D ．G m 2R
答案精析 考点突破 考点一
(1)任何 质量的乘积 它们的距离的平方 (2)F ＝G
m 1m 2
r 2
(3)牛顿 卡文迪许 例1 B [由公式F ＝G Mm r
2，近地点r 1小于远地点r 2，F 1>F 2.] 例2 D [物体与地球之间的距离应该是物体到地球中心的距离．] 考点二
(1)4π2r 3
GT 2 (2)
gR 2
G
例3 B [由G Mm R 2＝mg 得M ＝gR 2
G
，故B 正确．]
例4 B 真题演练
1．D 2.D 3.B 4.A。