高一物理作业天体运动..

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1 高一物理作业(11) (天体的运动) 主备人:汪丽

1.开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是__________,太阳处在_________________。 2.开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间里______________________。 当行星离太阳较近时,运动的速度较__________,在近日点,速度________,角速度________。 3.开普勒第三定律:所有行星轨道___________________跟它的___________________的比值相等。 表达式_____________ k是与_________无关的常量,由______________来决定。

4.关于地心说和日心说,下列说法中正确的是 ( ) A.地心说的参考系是太阳 B.日心说的参考系是太阳 C.地心说和日心说只是参考系不同,两者具有等同的价值 D.日心说是由开普勒提出来的

5.关于开普勒行星运动的公式23TR=k,下列理解中正确的是 ( ) A.k是一个与行星无关的量 B.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R1,周期为T1;月球绕地球运转轨道的半长轴为

R2,周期为T2,则22322131TRTR C.T表示行星的自转周期 D.T表示行星的公转周期 6.已知开普勒关于行星运动的三个定律也适用于卫星绕行星的运动。若有一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动,它在近地点(离地球最近的位置)和远地点(离地球最远的位置)的速度分别为v1和v2,则 ( ) A.v1v2 C.v1=v2 D.无法确定 7.关于行星绕太阳的运动,下列说法中正确的是 ( ) A.所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,这些椭圆具有一个共同的焦点 B.所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上 C.所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 D.所有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 8.关于绕太阳运行的行星,下列说法中正确的是 ( ) A.行星轨道的半长轴越长,自转周期就越大 B.行星轨道的半长轴越长,公转周期就越大 2

C.在所有行星中,水星的公转周期最大 D.在所有行星中,水星的公转周期最小 9.某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3,则此卫星运行的周期大约是 ( ) A.1~4天 B.4~8天 C.8~16天 D.16~20天 10.A和B是绕地球做匀速圆周运动的卫星,mA=2mB,轨道半径RB=2RA,则B与A的 ( ) A.加速度之比为4∶1 B.周期之比为22∶1 C.线速度之比为1∶2 D.角速度之比为1∶22 11.地球的公转轨道接近圆,但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星,他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍(如图),并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现。哈雷的预言得到证实,该彗星被命名为哈雷彗星。哈雷彗星最近出现的时间是1986年,请你根据开普勒行星运动第三定律估算,它下次飞近地球是哪一年?

12.天文学家观察哈雷彗星的周期是T,离太阳最近距离是r1,但它离太阳最远的距离不能被测出,试根据开普勒定律计算这个最远距离r2(设太阳系的开普勒恒量为ks)。

哈雷彗星轨道示意图 3

高一物理学案(12) (万有引力定律) 主备人:汪丽

一、知识要点: 1.太阳对行星的引力 (1)行星绕太阳做匀速圆周运动所需要的向心力F=_________________。 (2)行星绕太阳运动的速度v=______________。

(3)行星运动的周期与运动的轨道半径也有关系,应用开普勒第三定律23Tr=k,可得行星运动的向心力应为F=____________________。 (4)太阳对不同行星的引力等于行星做圆周运动所需要的向心力,引力F的大小与______________成正比,与______________________________成反比。 2.行星对太阳的引力 就太阳对行星的引力来说,____________是受力星体,也就是说,太阳对行星的引力是与____________________成正比的,而根据牛顿第三定律,既然太阳吸引行星,行星对太阳也有吸引力F',就F'而言,_________是受力星体,因而F'的大小应该与______________成正比,与_____________________________成反比,也就是F'____________。 3.太阳与行星间的引力 太阳与行星间引力的大小与________________、__________________成正比,与____________________成反比,即_____________写成等式就是__________________,G是比例系数,与__________和__________都无关,引力的方向_____________________。 4.万有引力定律 自然界中____________________都相互吸引,引力的大小与________________________成正比,与___________________________成反比,即F=______________,其中的G叫做______________,适用于_____________________。对于看作质点的物体来说,r就是这____________________,对于均匀球体而言,r就是________________。 一百多年以后,英国物理学家______________在_____________里通过几个铅球之间万有引力的测量,比较准确地得出了G的数值,G=_____________________。 5.月—地检验 假设维持月球绕地球运动的的力与使得苹果下落的力是同一种性质的力,月球轨道半径大约为地球半径的60倍,物体在月球轨道上运动的加速度(______________)也就应该是它在地面附近下落时加速度(___________________)的___________。 4

二、例题剖析 例1:两大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F,若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为 ( ) A.2F B.4F C.8F D.16F 例2:如图所示,在半径为R,质量M的均匀铜球中,挖去一球形空穴,空穴的半径为R/2,并且跟铜球相切,在铜球外有一质量m体积可忽略不计的小球,这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上,并且在空穴一边,两球心相距得d,试求它们之间的相互吸引力。

例3:一物体在地球表面重16 N,它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N,则此时火箭离地球表面的距离为地球半径R的 ( ) A.5倍 B.3倍 C.4倍 D.一半 例4:牛顿为了论证地面上物体所受的重力与天体间的引力是同一性质的力,做了著名的“月—地”检验:若用M表示地球的质量,R表示地球半径,r表示月球到地心的距离,G表示引力常量,试证明,在地球引力作用下:

①地球表面上的物体的重力加速度g=2RGM。

②月球的加速度a月=2rGM。 ③已知r=60R 利用①、②求ga月=? ④已知r=3.8×108m,月球绕地球运行的周期T=27.3d,计算月球绕地球运行的向心加速度a月。

⑤已知海拔高度零、纬度为0°处的重力加速度g=9.78m/s2,用④中算出的a月求ga月=? 5

高一物理作业(13) (万有引力定律) 主备人:汪丽

班级___________ 学号 ___________ 姓名 ___________ 1.下面关于万有引力的说法中正确的是 ( ) A.万有引力普遍存在于宇宙中所有具有质量的物体之间 B.重力和万有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视的物体存在时,则这两个物体间的万有引力将增大 D.当两物体间距为零时,万有引力将无穷大 2.两个质量均匀的球体相距r,它们之间的万有引力为10-8N,若它们的质量、距离都增加为原来的2倍,则它们间的万有引力为 ( ) A.4×10-8 N B.10-8N C.2×10-8 N D.10-4N 3.地球质量是月球的81倍,地球与月球之间的距离为S,一飞行器运动到地球与月球连线的某位置时,地球对它吸引力是月球对它吸引力大小的4倍,则此飞行器离地心的距离是 ( )

A.43S B.94S C.119S D.8116S 4.一名宇航员来到一个星球上,如果该星球的质量是地球质量的一半,它的直径也是地球直径的一半,那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的 ( ) A.0.25倍 B.0.5倍 C.2.0倍 D.4.0倍 5.两个物体的质量分别是m1和m2,当它们相距为r时,它们间的引力是F。 (1)当m1增大为2m1,m2增大为3m2,其他条件不变,则引力为____________F; (2)当r增大为2r,其他条件不变,则引力为______________F; (3)当ml、m2、r都增大为原来的2倍,则引力为_______________F。 6.在宇宙天体中,大麦哲伦云的质量为太阳质量的1010倍,即 2.0×1040 kg,小麦哲伦云的质量为太阳质量的109倍,即2.0×1039 kg,两者相距6.6×1014(光年)。求两者之间的引力。(1光年≈9.5×1015 m)