20xx教科版高中物理必修2第三章第3節(jié)萬有引力定律的應用課時作業(yè)-資料下載頁
2024-11-28 18:25本頁面
【導讀】第3節(jié)萬有引力定律的應用。________________計算出的軌道與實際觀測的結果總有一些偏差．據(jù)此，人們推測，在。天王星軌道的外面還有一顆未發(fā)現(xiàn)的行星，它對天王星的________使其軌道發(fā)生了偏。2．若不考慮地球自轉的影響，地面上質量為m的物體所受的重力mg等于________對物。體的______，即mg＝________，式中M是地球的質量，R是地球的半徑，也就是物體到地心。的距離．由此可得出地球的質量M＝________.3．將行星繞太陽的運動近似看成____________運動，行星做圓周運動的向心力由。4．同樣的道理，如果已知衛(wèi)星繞行星運動的________和衛(wèi)星與行星之間的________，5．應用萬有引力定律解決天體運動問題的兩條思路是：把天體的運動。6．下列說法正確的是(). 道外的行星的引力作用，由此，人們發(fā)現(xiàn)了海王星。知識點一發(fā)現(xiàn)未知天體。的背面，人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”．由以上信。周期分別為T1和，且忽略火星的自轉影響，引力常?？招凶邩酥局袊教焓聵I(yè)全
【正文】 斷軌道半徑大的線速度小 )， C錯；公轉向心加速度 a＝ GMr2 ， D錯． ] 4． B [設飛船的質量為 m，它做勻速圓周運動的半徑為行星半徑 R，則 GMmR2＝ m(2πT )2R，所以行星的質量 M＝ 4π2R3GT2 ，行星的平均密度 ρ ＝M43π R3＝4π 2R3GT243π R3＝ 3πGT2， B項正確． ] 5． A [設火星質量為 M，半徑為 R， “ 螢火一號 ” 的質量為 m，則有 G MmR＋ h12＝ m??????2πT12(R＋ h1) ① G MmR＋ h22＝ m??????2πT22(R＋ h2) ② 聯(lián)立 ①② 兩式可求得 M、 R，由此可進一 步求火星密度，由于 mg＝ GMmR2 ，則 g＝ GMR2，顯然火星表面的重力加速度也可求出， m無法求出，故火星對 “ 熒火一號 ” 的引力也無法求出，正確答案為 A.] 6． D [物體 a 與同步衛(wèi)星 c 角速度相等，由 v＝ rω 可得，二者線速度之比為 Rr，選項A、 B 均錯誤；而 b、 c 均為衛(wèi)星，由 T＝ 2π r3GM可得，二者周期之比為RrRr，選項 C 錯誤， D正確． ] 7． AB [根據(jù) a＝ GMr2，可知 a1∶ a2＝ 1∶ 4，故 A正確；根據(jù) v＝ GMr ，可知 v1∶ v2＝ 1∶2，故 B 正確；根據(jù)萬有引力定律，翟志剛不論是在艙里還是在艙外，都受地球引力的作 用，故 C錯；樣品脫手時具有和人同樣的初速度，并不會做自由落體運動，故 D錯． ] 8． D [物體隨天體一起自轉，當萬有引力全部提供向心力使之轉動時，物體對天體的壓力恰好為零，則 GMmR2 ＝ m4π2T2 R，又 ρ ＝M43π R3，所以 T＝ ??? ???3πGρ 12， D正確． ] 9． A [對 “ 嫦娥二號 ” 由萬有引力提供向心力可得： GMmR2 ＝ m4π2T2 M＝4π 2R3GT2 ，因 “ 嫦娥二號 ” 為近月衛(wèi)星，故其軌道半徑為月球的半徑 R，但由于月球半徑未知，故月球質量無法求出，故 B、 C項均錯；月球的密度 ρ ＝ MV＝4π 2R3GT243π R3＝ 3πGT2，故 A正確． ] 10． (1) 62 (2)95 解析 (1)萬有引力提供巖石顆粒做圓周運動的向心力，所以有 GMmr2 ＝ mv2/ v＝GMr 所以vAvB＝rBrA＝10 5 km10 4 km＝62 . (2)設物體在地球上重為 G 地 ，在土星上重為 G 土 ，則由萬有引力定律知： G 地 ＝ GM地 mR2地， G 土 ＝ GM土 mR2土 又 F 萬 ＝ GM土 mr2 ，故 G 土 R2土 ＝ F 萬 r2 所以 M土M地＝ G土 R2土G地 R2地 ＝F萬 r2G地 R2地 ＝5 23 2 ＝ 95. 11． 10 14 kg/m3 解析 考慮中子星赤道處一小塊物體， 只有當它受到的萬有引力大于或等于它隨星體一起旋轉所需的向心力時，中子星才不會瓦解． 設中子星的密度為 ρ ，質量為 M，半徑為 R，自轉角速度為 ω ，位于赤道處的小塊物體質量為 m，則有 GMmR2 ＝ mω2R， ω ＝ 2πT ， M＝43π R3ρ 由以上各式得 ρ ＝ 3πGT2 代入數(shù)據(jù)解得 ρ ＝ 10 14 kg/m3 點評 因中子星自轉的角速度處處相同，據(jù) GMmR2＝ mω 2R 知，只要赤道上的物體不做離心運動，其他位置上的物體 就會處于穩(wěn)定狀態(tài)，中子星就不會瓦解．
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