高三物理第11講：萬有引力、天體學(xué)生版-趙建新.docx

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1、第11講萬有引力、天體（學(xué)生版）1.內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積，與它們之間距離r的平方．2．表達(dá)式：F＝，G為引力常量：G＝6.67×10－11.3．適用條件(1)公式適用于間的相互作用．當(dāng)兩個物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的大小時，物體可視為質(zhì)點．(2)質(zhì)量分布均勻的球體可視為質(zhì)點，r是的距離.例1.火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下說法正確的是(　　)．A．火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面的小B．火星公轉(zhuǎn)

2、的周期比地球的小C．火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大D．火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大例2.英國《新科學(xué)家(NewScientist)》雜志評選出了2008年度世界8項科學(xué)之最，在XTEJ1650－500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中．若某黑洞的半徑R約45km，質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足＝(其中c為光速，G為引力常量)，則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為()．A．108m/s2B．1010m/s2C．1012m/s2D．1014m/s2例3.如圖所示，北京飛控中心對“天宮一號”的對接機構(gòu)進(jìn)行測試，確保滿足交會對接要求，在“神舟八號”發(fā)射之前20天，北京飛控中心將通過3至

3、4次軌道控制，對“天宮一號”進(jìn)行軌道相位調(diào)整，使其進(jìn)入預(yù)定的交會對接軌道，等待“神舟八號”到來，要使“神舟八號”與“天宮一號”交會，并最終實施對接，“神舟八號”為了追上“天宮一號”(　　)．A．應(yīng)從較低軌道上加速B．應(yīng)從較高軌道上加速C．應(yīng)在從同空間站同一軌道上加速D．無論在什么軌道上只要加速就行例4．甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運行高度低于甲的運行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道．以下判斷正確的是(　　)．①甲的周期大于乙的周期②乙的速度大于第一宇宙速度③甲的加速度小于乙的加速度④甲在運行時能經(jīng)過北極的正上方A．①②B．③④C．①③D．②④例5

4、．蕩秋千是大家喜愛的一項體育運動．隨著科技迅速發(fā)展，將來的某一天，同學(xué)們也會在其他星球上享受蕩秋千的樂趣．假設(shè)你當(dāng)時所在星球的質(zhì)量為M，半徑為R，可將人視為質(zhì)點，秋千質(zhì)量不計、擺長不變、擺角小于90°，引力常量為G.求：(1)該星球表面附近的重力加速度g；(2)若經(jīng)過最低位置的速度為v0，人能上升的最大高度是多少？例6.宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以二者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動而不至因萬有引力的作用吸引到一起．(1)試證明它們的軌道半徑之比、線速度之比都等于質(zhì)量的反比．(2)設(shè)兩者的質(zhì)量分別為m1和m2，兩者相距L，試寫出它們角速度的表達(dá)式

5、．A1.下列關(guān)于萬有引力定律說法正確的是()A.萬有引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的B.萬有引力定律適用于質(zhì)點間的相互作用C.中的是一個比例常數(shù)，沒有單位D.兩個質(zhì)量分布均勻的球體,是兩球心間的距離2.兩球的半徑遠(yuǎn)小于，而球質(zhì)量均勻分布，質(zhì)量為、，則兩球間的萬有引力大小為（）A．B.C.D.3.引力常量很小，說明了（）A.萬有引力很小B.萬有引力很大C.很難觀察到日常接觸的物體間有萬有引力，是因為它們的質(zhì)量很小D.只有當(dāng)物體的質(zhì)量大到一定程度時，物體之間才有萬有引力4.下列關(guān)于萬有引力定律的適用范圍說法正確的是（）A.只適用于天體，不適用于地面物體B.只適用于質(zhì)點，不適用于實

6、際物體C.只適用于球形物體，不適用與其他形狀的物體D.適用于自然界中任意兩個物體之間5.如果認(rèn)為行星圍繞太陽做勻速圓周運動，下列說法中正確的是（）A.行星同時受到太陽的萬有引力和向心力B.行星受到太陽的萬有引力，行星運動不需要向心力C.行星受到太陽的萬有引力與它運動的向心力不等D.行星受到太陽的萬有引力，萬有引力提供行星圓周運動的向心力6.假設(shè)火星和地球都是球體。火星的質(zhì)量為,地球的質(zhì)量為,兩者質(zhì)量之比為；火星的半徑為,地球的半徑為,兩者半徑之比為。求它們表面處的重力加速度之比。B7.蘋果落向地球,而不是地球向上運動碰到蘋果,產(chǎn)生這個現(xiàn)象的原因是()A.由于地球?qū)?/p>

7、蘋果有引力，而蘋果對地球沒有引力造成的B.由于蘋果質(zhì)量小，對地球的引力小，而地球質(zhì)量大，對蘋果的引力大造成的C.蘋果與地球間的相互引力是相等的，由于地球質(zhì)量極大，不可能產(chǎn)生明顯加速度D.以上說法都不對8.兩行星的質(zhì)量分別為和，繞太陽運行的軌道半徑分別是和，若它們只要萬有引力作用，那么這兩個行星的向心加速度之比()A.1B.C.D.9.地球繞地軸自轉(zhuǎn)時，對靜止在地面上的某一個物體，下列說法正確的是()A.物體的重力并不等于它隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力B.在地面上的任何位置，物體向心加速度的大小都相等，方向都指向地心C.在地面上的任何位置，物體向心加速度的方向都垂直指向

8、地球的自轉(zhuǎn)