萬有引力定律應(yīng)用和功

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)



總題期中復(fù)習(xí)總時第19 時
題萬有引力定律應(yīng)用和功 功率型復(fù)習(xí)
教學(xué)
目標1、掌握萬有引力的應(yīng)用
2、掌握功、功率的計算
學(xué)法
指導(dǎo)知識要點回顧、講練結(jié)合、
教 學(xué) 過 程
師 生 互 動補充內(nèi)容或
錯題訂正
一、開普勒三定律:
(1).開普勒第一定律:
(2).開普勒第二定律:
(3).開普勒第三定律:
〖練習(xí)〗有關(guān)開普勒關(guān)于行星運動的描述,下列說法中不正確的是( )
A.所有的行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上
B.所有的行星繞太陽運動的軌道都是圓,太陽處在圓心上
C.所有的行星軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等
D.不同的行星繞太陽運動的橢圓軌道是不同的
二、萬有引力定律的理解:
(1).內(nèi)容:
(2).表達式:
(2).適用條:
【例題1】甲、乙兩個質(zhì)點間的萬有引力大小為F,若甲質(zhì)點的質(zhì)量不變,乙質(zhì)點的質(zhì)量離減為原的1/2,同時它們間的距增大為原的2倍,則甲、乙兩個質(zhì)點間的萬有引力大小將變?yōu)椋?)
A .F 。.F/2 。. F/4 。. F/8
〖練習(xí)〗某物體在地面上受到地球?qū)λ娜f有引力為F.若此物體受到的引力減小到F/9,則此物體距離地面的高度應(yīng)為(R為地球半徑)
A.R    B.2R  C.3R  D.4R
三、用萬有引力判斷v、ω、T、a與r的關(guān)系:
(1)由
得:a =
(2)由
得:v =
(3)由
得:ω=
(4)由 得:T=
【例題2】我國發(fā)射的“風(fēng)云一號”氣象衛(wèi)星是極地衛(wèi)星,衛(wèi)星飛過兩極上空,其軌道平面與赤道平面垂直,周期為12h;我國發(fā)射的“風(fēng)云二號”氣象衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,周期是24 h. 兩 顆衛(wèi)星都做圓周運動,則 學(xué)科網(wǎng)
A.“風(fēng)云一號”氣象衛(wèi)星距地面較遠
B.“風(fēng)云二號”氣象衛(wèi)星加速度較大 學(xué)科網(wǎng)
C.“風(fēng)云一號”氣象衛(wèi)星運動速度較大
D.“風(fēng)云二號”氣象衛(wèi)星的運動角速度較大
〖練習(xí)〗如圖:a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星,a和b的質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量,則( )
A.b所需向心力最小
B.b、c的周期相同,且大于a的周期
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的線速度大小相等,且小于a的線速度
〖練習(xí)〗啟動衛(wèi)星的發(fā)動機使其速度加大,待它運動到距離地面的高度比原大的位置,再定位使它繞地球做勻速圓周運動成為另一軌道的衛(wèi)星,該衛(wèi)星后一軌道與前一軌道相比()
A.速率增大B.周期增大 C.向心力增大D.加速度增大
〖練習(xí)〗.兩顆人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,它們的質(zhì)量之比mA:mB=1∶2,軌道半徑之比rA:rB=3∶1,某—時刻它們的連線恰好通過地心,下列說法中不正確的是 ( )
A.它們的線速度之比vA:vB= 1∶
B.它們的向心加速度之比aA∶aB =1∶9
C.它們的向心力之比FA∶FB= l∶18
D.它們的周期之比TA∶TB= 3∶l
〖練習(xí)〗已知兩顆人造衛(wèi)星A.B繞地球做勻速圓周運動,周期之比為1:8,則軌道半徑之比和運動速率之比分別為( )
A. 4:1 , 1:2 B. 4:1 , 2:1 C. 1:4 , 1:2 D. 1:4 , 2:1
〖練習(xí)〗地球表面的重力加速度為g0,物體在距地面上方3R處(R為地球半徑)的重力加速度為g,那么兩個加速度之比g/g0等于()
A.1:1B.1:4C.1:9D.1:16
〖練習(xí)〗尋找地外生命一直是各國科學(xué)家不斷努力的目標,為了探測某行星上是否存在生命,可以向該行星發(fā)射一顆探測衛(wèi)星,衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動的半徑為R,衛(wèi)星的質(zhì)量為m,該行星質(zhì)量為,引力常量為G,問
(1)該衛(wèi)星受到的向心力為多少? (2)衛(wèi)星的線速度大小為多少?

四、測中心天體的質(zhì)量
(1)忽略中心天體的自轉(zhuǎn):由 得:=
(2)天體運行:由 = 得:= (提示:向心力表達式用含T的表示)
【例題3】已知引力常量G和下列某幾組數(shù)據(jù)能算出地球的質(zhì)量,這幾組數(shù)據(jù)是 ( )
A.地球繞太陽運行的周期及地球離太陽的距離
B.月球繞地球運行的周期及月球離地心的距離
C.人造衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運行周期
D.忽略自轉(zhuǎn),已知地球的半徑及重力加速度
〖練習(xí)〗某一行星有一質(zhì)量為m的衛(wèi)星,以半徑r,周期T做勻速圓周運動,求:
(1)行星的質(zhì)量;(2)衛(wèi)星的加速度;


五、宇宙速度、人造衛(wèi)星:(R地=6400m,g地=9.8m/s2)
(1)第一宇宙速度:(注意求解第一宇宙速度)
第一宇宙速度是最小發(fā)射速度;是最大環(huán)繞速度
(2)人造衛(wèi)星:
同步衛(wèi)星(又稱通訊衛(wèi)星---相對于地面靜止不動)特點:
①定周期;②定軌道(軌道和赤道共面同心圓);③定軌道半徑
普通衛(wèi)星:只要軌道圓心(一個焦點)和地心重合即可.
【例題4】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,如圖所示,當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是( )
A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度
C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度
D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度
〖練習(xí)〗同步衛(wèi)星是指相對于地面不動的人造地球衛(wèi)星( )
A.它可以在地面上任一點的正上方,且離地面高度可任意選擇
B.它可以在地面上任一點的正上方,且離地面高度一定
C.它只能在赤道正上方,但離地面高度可任意選擇
D.它只能在赤道正上方,且離地面高度一定
〖練習(xí)〗據(jù)觀察,某行星外圍有一模糊不清的環(huán)。為了判斷該環(huán)是連續(xù)物還是衛(wèi)星群,又測出了該環(huán)中各層的線速度的大小v與該層至行星中心的距離R。以下判斷中正確的是( )
A. 若v與R成正比,則環(huán)是連續(xù)物 B. 若v與R成反比,則環(huán)是連續(xù)物
C. 若v2與R成正比,則環(huán)是衛(wèi)星群 D. 若v2與R成反比,則環(huán)是衛(wèi)星群
3.已知海王星和地球的質(zhì)量比:m=16:1,它們的半徑比R:r= 4:1,求:
(1)海王星和地球的第一宇宙速度之比 。
(2)海王星和地球表面的重力加速度之比 。
六、功和功率:
(1)功的計算公式: W=
(2)求總功的方法: ;
(3)功率:定義式
物理意義:___________________________;
其他計算公式:平均功率_____________________;
瞬時功率_____________________。
【例題5】如圖所示,光滑斜面的傾角為θ,斜面高度為h,底邊長為L。用水平恒力F將質(zhì)量為m的物體從斜面底端推到斜面頂端時,推力做功為W1= ,重力做功為W2= ,斜面對物體的彈力做功為W3= 。
〖練習(xí)〗質(zhì)量是2kg的物體,從足夠高處自由落下,經(jīng)過5s重力對物體做功的平均功率是______W,瞬時功率是______W。(取g=10m/s2)
〖練習(xí)〗同一恒力按同樣方式施于物體上,使它分別沿著粗糙水平地面和光滑水平拋面移動相同一段距離時,恒力的功和平均功率分別為 、 和 、 ,則二者的關(guān)系是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、





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