新人教版高中物理必修二《6.4 万有引力理论的成就》课件(共14张PPT)

1 高一物理第六章万有引力定律测试

一、选择题

1、下面关于万有引力的说法中正确的是( )

A.万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用

B.重力和引力是两种不同性质的力

C.当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时，则这两个物体间万有引力将增大

D.当两个物体间距为零时，万有引力将无穷大

2、地球表面的重力加速度为g0，物体在距地面上方3R处(R为地球半径)的重力加速度为g，那么两个加速度之比g／g0等于 ( )

A.1:1 B.1:4 C.1:9 D.1:16

3、某球状行星具有均匀的密度ρ，若在赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星自转周期为(万有引力常量为G) ( )

4.3GA 3.4GB 3.CG .DG

4、设地球的质最为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，同步卫星离地心高度为r，地表重力加速度为g，则同步卫星的速度v：①v=ωr；②GMvr；③3vGM；④gvRr．其中正确的是( )

A.① B.①② C.①②③ D.①②③④

5、启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比( )

A.速率增大 B.周期增大

C.向心力增大 D.加速度增大

6、1999年5月10日，我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km的轨道，已知地球半径为6400km，这两颗卫星的

运动速度约为( )

A.11.2km／s B.7.9km／s C.7.4km／s D.2.1km／s

7、已知地球和火星的质量之比:8:1MM地火，半径比:2:1RR地火，地球表面重力加速度为10 m／s2 ，地球表面动摩擦因数均为O.5，用一根绳在地球上拖动一个箱子，箱子能获得10m／s2的最大加速度，将此箱和绳送上火星表面，仍用该绳子拖动木箱，则木箱产生的最大加速度为( )

专题6.4

万有引力理论的成就

1．海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有一颗卫星叫海卫1，若将海王星绕太阳的运动和海卫1绕海王星的运动均看作匀速圆周运动，则要计算海王星的质量，需要知道的量是（引力常量G为已知量）：

A. 海卫1绕海王星运动的周期和半径

B. 海王星绕太阳运动的周期和半径

C. 海卫1绕海王星运动的周期和海卫1的质量

D. 海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量

【答案】A

2． 2013年12月14日21时许，嫦娥三号携带“玉兔”探测车在月球虹湾成功软着陆，在实施软着陆过程中，嫦娥三号离月球表面4m高时最后一次悬停，确认着陆点。若总质量为M的嫦娥三号在最后一次悬停时，反推力发动机对其提供的反推力为F，已知引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为（ ）

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】嫦娥三号悬停时，月球对它的万有引力等于发动机的反推力，即

解得 ，故A正确、BCD错误．故选A．

点睛：本题要知道嫦娥三号悬停时，处于平衡状态，能够对嫦娥三号正确的受力分析，知道万有引力与反推力平衡.

3．已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，重力加速度g＝9.8 m/s2，地球半径R＝6.4×106 m，则可知地球质量的数量级是( )

A. 1018 kg B. 1020 kg

C. 1022 kg D. 1024 kg

【答案】D

【解析】设质量为m的物体放在地球的表面，地球的质量为M．根据物体的重力等于地球对物体的万有引力得： 2MmmgGR ，得到： 2gRMG 代入数据解得：M≈6.0×1024kg，数量级为1024kg．故D正确、ABC错误．故选D．

点睛：本题根据重力近似等于万有引力求解地球的质量，得到的式子GM=gR2，常被称为黄金代换式，常用来求行星的质量及行星表面的重力加速度关系．

4．观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ（弧度），如图所示。已知引力常量为G，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，由此可推导月球的质量为

第六章 万有引力与航天单元测试

一．选择题（每题至少有一个选项是正确的）

1. 我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力,在2007年10月24日晚6点多发射升空。 如图所示,“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是下列图中

2．2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（ ）

A．飞船变轨前后的速度相等

B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态

C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度

D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

3假如一人造地球卫星做圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动。则 （ ）

A. 根据公式V=rω可知卫星的线速度将增大到原来的2倍

B.根据公式F=mv2/r,可知卫星所受的向心力将变为原来的1/2

C.根据公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减少到原来的1/4 A B C D

P地球 Q 轨道1 轨道2 D.根据上述B和C给出的公式,可知卫星运动的线速度将减少到原来的2 /2

4．在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员A静止（相对空间舱）“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”B上，如图所示，下列说法正确的是

（ ）

A. 宇航员A不受地球引力作用

B. 宇航员A所受地球引力与他在地面上所受重力相等

C. 宇航员A与“地面”B之间无弹力作用

D. 若宇航员A将手中一小球无初速（相对于空间舱）释放，该小球将落到“地”面B

湖南省隆回县万和实验学校高中物理 第六章 6.4 万有引力理论的成就导学案 新人教版必修2

【学习目标】

1、了解万有引力定律在天文学上的应用

2、会用万有引力定律计算天体的质量和密度

3、掌握综合运用万有引力定律和圆周运动学知识分析具体问题的方法

【学习重点难点】会根据已知条件计算天体的质量和密度

【学习过程】

【知识回顾】

请写出万有引力定律的内容及公式。公式中的G是什么？

【自主学习】

活动1：阅读教材“科学真实迷人”部分的内容，思考下列问题

1.著名文学家马克·吐温曾满怀激情的说：“科学真是迷人，根据零星的事实，增添一些猜想，竟能获得那么多收获！”对此你是怎么理解的？

2.卡文迪许在实验室里“测量”几个铅球之间的作用力，测出了压力常量G的值，从而“称量”出了地球的质量。测出G后，是怎样“称量”地球的质量？

【同步练习】1、设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R =6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11

Nm2/kg2，试估算地球的质量。

【拓展延伸】能否用测地球质量的方法测量月球的质量? 如果能那应该需要知道那些量？如果有一天你也登上了月球，为我国的航天事业作出重大奉献，那么你将怎样在月球上用常规的工具测量月球上的重力加速度?

【同步练习】2、已知月球的质量是7.3×1022kg，半径是1.7×103km，月球表面的自由落体加速度有多大？这对宇航员在月球表面的行动会产生什么样的影响？

活动2：阅读教材“计算天体的质量”部分的内容，同时考虑下列问题：

1、应用万有引力定律求解天体质量的基本思路是什么?

2、天体实际做何运动?而我们通常可认为做什么运动?

3、描述匀速圆周运动的物理量有哪些?

4、根据环绕天体的运动情况求解其向心加速度有几种求法?

5、应用天体运动的动力学方程——万有引力充当向心力求出的天体质量有几种表达式?各是什么?各有什么特点?

6、应用此方法能否求出环绕天体的质量?