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1、
高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第16課時(shí)）
開普勒定律 萬有引力定律
班級(jí)___________ 學(xué)號(hào)___________ 姓名___________
一、雙基回顧
1．開普勒定律
（1）開普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)___________上．
（2）開普勒第二定律：對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽和行星的連線在相同的時(shí)間內(nèi)掃過相等的______________________．
（3）開普勒第三定律：所有行星的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．表達(dá)式：______________________．
2．萬有引力定律
2、
（1）內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體間都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的____________成正比，跟它們的______________成反比。
（2）公式：如果用m1和m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，用r表示它們的距離，那么，萬有引力定律可以用下面的公式來表示：________________．式中質(zhì)量的單位是______________，距離的單位是________________．G為常量，叫做引力常量，適用于任何兩個(gè)物體，它在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1 kg的物體相距1 m時(shí)的相互作用力，通常G=6.6710－11Nm2/kg2．
（3）萬有引力定律中，兩個(gè)物體的距離：由于相距很
3、遠(yuǎn)而可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體，就是指______________的距離；對(duì)于均勻的球體，指的是______________的距離．
（4）1789年，即在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后。英國物理學(xué)家卡文迪許，巧妙地利用________________裝置，第一次在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測出了引力常量．
二、過關(guān)練習(xí)
1．關(guān)于開普勒第三定律的公式，下列說法中正確的是 （ ）
A．公式只適用于繞太陽做橢圓軌道運(yùn)行的行星
B．公式適用于宇宙中所有圍繞星球運(yùn)行的行星（或衛(wèi)星）
C．式中的k值，對(duì)所有行星或衛(wèi)星都相等
D．圍繞不同星球運(yùn)行的行星（或衛(wèi)
4、星），其k值不同
2．據(jù)報(bào)道“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”繞月飛行器的圓形工作軌道距月球表面分別約為200km和100km，運(yùn)行速率分別為v1和v2，那么v1和v2的比值為（月球半徑取1700km）（ ）
A． B． C． D．
3．下列論述正確的是 （ ）
A．由開普勒定律可知行星離太陽較近時(shí)運(yùn)動(dòng)速度較慢，離太陽較遠(yuǎn)時(shí)速度較快
B．“月—地”檢驗(yàn)的結(jié)果表明地面物體受到的地球引力與月球所受的地球引力是同一種力
C．卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室中通過幾個(gè)鉛球之間萬有引力的測量，比較準(zhǔn)確地測定了萬有引力常量G的值
D．人們利用萬有引力定律
5、發(fā)現(xiàn)了海王星、冥王星，從而確立了萬有引力定律的地位，成為科學(xué)史上的美談
4．對(duì)于萬有引力定律的表達(dá)式F=G，下面說法中正確的是 （ ）
A．公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測得的，而不是人為規(guī)定的
B．當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬有引力趨于無窮大
C．m1與m2受到的引力總是大小相等，方向相反，而與rn1、m2是否相等無關(guān)
D．m1與m2受到的引力是一對(duì)平衡力
E．用該公式可直接求出任何兩個(gè)物體之間的萬有引力
5．兩大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起時(shí)，它們之間的萬有引力為F．若兩個(gè)半徑是小鐵球半徑2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力為 （
6、 ）
A．2F B．4F C．8F D．16F
6．火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為 （ ）
A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g
7．我國已啟動(dòng)月球探測計(jì)劃“嫦娥工程”．如圖為設(shè)想中的“嫦娥1號(hào)”月球探測器飛行路線示意圖．
（1）在探測器飛離地球的過程中，地球?qū)λ囊_________（選填“增
7、大”“減小”或“不變”）。
（2）已知月球與地球質(zhì)量之比為M月∶M地=1∶81．當(dāng)探測器飛至月地連線上某點(diǎn)P時(shí)，月球與地球?qū)λ囊η『玫窒?，此時(shí)P到月球球心與地球球心的距離之比為____________。
（3）結(jié)合圖中信息，通過推理，可以得出的結(jié)論是 （ ）
A．探測器飛離地球時(shí)速度方向指向月球
B．探測器經(jīng)過多次軌道修正，進(jìn)入預(yù)定繞月軌道
C．探測器繞地球的旋轉(zhuǎn)方向與繞月球的旋轉(zhuǎn)方向一致
D．探測器進(jìn)入繞月軌道后，運(yùn)行半徑逐漸減小，直至到達(dá)預(yù)定軌道
8．如圖所示，在距一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的大球體R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)大球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬有引力為F1。當(dāng)大球體中挖出一半徑為的小球體時(shí)，剩下部分對(duì)m的萬有引力為F2，則F1：F2為多少？
9．飛船沿半徑R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為T。如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切，如圖所示，如果地球半徑為R0，求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需要的時(shí)間。
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