5开普勒三大定律及万有引力定律(学生版) -

个性化教学辅导教案
学生姓名年级学科
上课时间教师姓名
课题开普勒三大定律及万有引力定律
1．（2017•永州二模）河水由西向东流，河宽为800m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水=x（m/s），让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船在静水中的速度大小恒为v船=4m/s，下列说法正确的是（）
A．小船渡河的轨迹为直线
B．小船在河水中的最大速度是2m/s
C．小船渡河的时间是200s
D．小船在距南岸200m处的速度小于距北岸200m处的速度
2．（2017•广陵区校级学业考试）两个物体做平抛运动的初速度之比为2：1，若它们的水平射程相等，则它们抛出点离地面的高度之比为（）
A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1
3．（2017•徐州学业考试）如图所示，小强正在荡秋千．关于绳上a点和b点的线速度和角速度，下列关系正确的是（）
A．v a=v b B．v a＞v b C．ωa=ωb D．ωa＜ωb
4．（2017•浙江模拟）在中国南昌有世界第五高摩天轮﹣南昌之星，总建设高度为160米，横跨直径为153米．它一共悬挂有60个太空舱，每个太空舱上都配备了先进的电子设备，旋转一周的时间是30分钟，可同时容纳400人左右进行同时游览．若该摩天轮做匀速圆周运动，则乘客（）
A．速度始终恒定 B．加速度始终恒定
C．乘客对座椅的压力始终不变 D．乘客受到到合力不断改变
1．（2016•新疆学业考试）关于开普勒对行星运动规律的认识，下列说法正确的是（）
A．所有行星围绕太阳运动的轨道都是圆
B．所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆
C．所有行星的轨道半径的二次方跟它的公转周期成正比
D．所有行星的轨道半径跟它的公转周期的二次方成正比
2．（2015•渭南一模）地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的．已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星绕太阳运行的周期约为（）
A．15.6年B．11.86年C．10.4年D．5.2年
3．（2017•昌平区学业考试）首先通过实验的方法比较准确地测出引力常量的物理学家是（）A．开普勒B．卡文迪许 C．伽利略D．牛顿
4．牛顿发现的万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，在天体运动中起着决定性作用．万有引力定律告诉我们，两物体间的万有引力（）
A．与它们间的距离成正比 B．与它们间的距离成反比
C．与它们的质量乘积成正比D．与它们的质量乘积成反比
5．（2014春•道里区校级期中）关于万有引力常量G，下列说法正确的是（）
A．在不同星球上，G的数值不一样
B．在不同的单位制中，G的数值一样
C．在国际单位制中，G的数值等于两个质量各1g的物体，相距1m时的相互吸引力
D．在国际单位制中，G的单位是
学科问题（略）
教学目标
1.认识开普三大定律，掌握第三定律的简单应用
2.掌握万有引力定律
教学过程
1-1 提问学生开普勒三大定律分别是什么
1-2 重点解析第三定律应用
2-1 讲解万有引力现象
2-2 总结出万有引力定律公式
2-3 强调注意事项，如两个紧贴的小球为何万有引力不是无穷大
1．（2012春•虎林市校级期中）有两颗行星环绕某恒星转动，它们的运动周期之比为27：1，由开普勒三定律可知它们的轨道半径之比为（）
A．1：27 B．9：1 C．27：1 D．1：9
2．（2016春•安达市期末）某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于（）
A．B B．F1C．A D．F2
3．（2016春•开远市校级期末）有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是（）A．所有的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
B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上
C．所有的行星轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等
D．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的
4．（2015春•新疆校级期中）关于公式=k，下列说法中正确的是（）
A．围绕同一星球运行的行星或卫星，k值是相同的
B．不同星球的行星或卫星，k值均相等
C．公式只适用于围绕太阳运行的行星
D．以上说法均错误
5．（2015春•天水校级期中）有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中不正确的是（）A．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
B．所有行星均是以同样的速度绕太阳运动
C．所有行星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
D．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的
6．（2015春•泰州校级月考）冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T0，如图．忽略其他行星对它的影响，则（）
A．冥王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变小
B．冥王星从A→B所用的时间等于
C．冥王星在B点的加速度方向指向D点
D．冥王星从B→C→D的过程中，万有引力对它先做负功后做正功
7．（2013春•武定县校级期中）下列说法正确的是（）
A．“地心说”的代表人物是哥白尼
B．“日心说”的代表人物是托勒密
C．第谷和开普勒通过大量的天文观测和数据分析完善了“地心说”
D．第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许
8．（2015•黄冈模拟）牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律．下列有关说法正确的是（）
A．“月﹣地检验”表明地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律
B．“月﹣地检验”表明物体在地球上受到的引力是在月球上的60倍
C．行星间引力与距离的平方成反比关系是根据牛顿第三定律得到的
D．引力常量 G的大小是牛顿利用实验测出的
9．（2011春•南关区校级期末）对于万有引力定律的表达式F=G，下列说法中正确的是
（）
A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，没有单位
B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关
D．m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
10．（2013春•富平县校级期末）对于万有引力定律的数学表达式，下列说法正确的是
（）
A．公式中G为引力常量，是人为规定的
B．r趋近零时，万有引力趋于无穷大
C．m1，m2受到的万有引力总是大小相等，与m1，m2的大小无关
D．m1，m2受到的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力
11．（2015春•福州期末）两个相距为r的小物体，它们之间的万有引力为F．保持质量不变，将它们间的距离增大到3r．那么它们之间万有引力的大小将变为（）
A．F B．3F C．D．
12．（2012春•东城区期末）在牛顿发表万有引力定律一百多年之后，卡文迪许首先精确测量了引力常量．在国际单位制中引力常量的单位是（ ）
A ．N •kg 2
B ．N •m 2
C ．N •kg 2/m 2
D ．N •m 2/kg 2
13．（2012•天心区校级模拟）卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G ．为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是（ ）
A ．减小石英丝的直径
B ．增大T 型架横梁的长度
C ．利用平面镜对光线的反射
D ．增大刻度尺与平面镜的距离
1．[对万有引力定律的理解]关于万有引力公式F ＝G m 1m 2r 2，以下说法中正确的是 ( )
A ．公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体
B ．当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大
C ．两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律
D ．公式中引力常量G 的值是牛顿规定的
2．[万有引力引力场与电场的类比]由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比定律，因此引力
场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比，例如电场中反映
各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E ＝F
q
，在引力场中可以用一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱．设地球质量为M ，半径为R ，地球表面处重力加速度为g ，引力常量为G ，如果一个质量为m 的物体位于距离地心2R 处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是
( ) A ．G
M 2R 2 B ．G m 2R 2 C ．G Mm 2R 2 D.g
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第1、2天作业
1．（2016•安徽模拟）如图，O 表示地球，P 表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造卫星，AB 为长轴，CD 为短轴．在卫星绕地球运动一周的时间内，从A 到B 的时间为t AB ，同理从B 到A 、从C 到D 、从D 到C 的时间分别为t BA 、t CD 、t DC ．下列关系式正确的是（ ）
A．t AB＞t BA B．t AB＜t BA C．t CD＞t DC D．t CD＜t DC
2．（2015•绵阳模拟）关于开普勒第三定律中的公式=k，下列说法中正确的是（）
A．常数k 只与行星质量有关
B．仅适用于围绕地球运行的所有卫星
C．仅适用于围绕太阳运行的所有行星
D．公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星
3．（2009•上海）牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律．在创建万有引力定律的过程中，牛顿（）
A．接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想
B．根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论
C．根据F∝m和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出F∝m1m2
D．根据大量实验数据得出了比例系数G的大小
4．（2016•广西学业考试）卡文迪许利用扭秤实验测量的物理量是（）
A．地球的半径 B．太阳的质量
C．地球到太阳的距离D．万有引力常数
5．如图所示的靠轮传动装置中右轮半径为2r，a为它边缘上的一点，b为轮上的一点，b距轴为r．左侧为一轮轴，大轮的半径为4r，d为它边缘上的一点，小轮的半径为r，c为它边缘上的一点．若传动中靠轮不打滑，则（）
A．b点与d点的线速度大小相等
B．a点与c点的线速度大小相等
C．c点与b点的角速度大小相等
D．a，b，c，d点的线速度大小之比为2：1：2：8
6．一个做匀速圆周运动的物体，它的运动半径不变，周期减小到原来的，它的向心力为原来的
（）
A．2倍B．4倍C．8倍D．16倍
7．（2007•武汉模拟）关于物体的运动，以下说法正确的是（）
A．物体做平抛运动时，加速度大小不变
B．物体做匀速圆周运动时，加速度大小和方向都不变
C．物体做曲线运动时，加速度方向一定改变
D．物体做曲线运动时，加速度大小和方向可能变也可能不变
8．（2016秋•福建期中）如图所示一质量m=0.1kg的小球静止于桌子边缘A点，其右方有底面半径r=0.2m的转筒，转筒顶端与A等高，筒底端左侧有一小孔，距顶端h=0.8m．开始时A、小孔以及转筒的竖直轴线处于同一竖直平面内．现使小球以速度υA=4m/s从A点水平飞出，同时转筒立刻以某一角速度做匀速转动，最终小球恰好进入小孔．取g=l0m/s2，不计空气阻力．
（1）求转筒轴线与A点的距离d；
（2）求转筒转动的角速度ω．。