TOP42【三维设计】（广东专版）2016年高考物理一轮复习第五章万有引力定律及其应用考点通关.doc文档免费在线阅读

设中子星的密度为，质量为，半径为，自转角速度为，位于赤道处的小块物质量为，则有由以上各式得，代入数据解得答案分物体在地面上受到的重力为，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以的加速度加速上升时，在高度处物体对飞船中支持面的压力为，试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少已知地球半径，解析物体在地面时重力为，则其质量。

物体在地面时有在高处时有由上式得，所以则答案分两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上点做周期相同的匀速圆周运动。

现测得两天宫号实现对接，故正确，神舟九号返回地面时，应在圆形轨道上先减速，才能做近心运动，正确。

答案卫星变轨时半径的变化，根据万有引力和所需向心力的大小关系判断稳定在新轨道可知，要计算出地球的质量，除已知外，还必须知道地球的半径，故在对接前，神舟九号的轨道应稍低于天宫号的轨道，神舟九号加速后做离心运动，才能到达较高轨道与接神舟九号返回地面时应在绕行轨道上先减速审题指导航天器在圆形轨道上运行时，地球对航天器的万有引力恰好提供向心力。

航天器要实现变轨，应增大或减小其运行速率。

解析由轨道应稍低于天宫号的轨道，然后让神舟九号加速追上天宫号并与之对接在对接前，应让神舟九号和天宫号在同轨道上绕地球做圆周运动，然后让神舟九号加速追上天宫号并与之对天宫号实现多次交会对接分离，于月日时许成功返回地面，下列关于神舟九号与天宫号的说法正确的是若知道天宫号的绕行周期，再利用引力常量，就可算出地球的质量在对接前，神舟九号小，进入新轨道运行时由知运行速度将增大，但重力势能机械能均减少。

例多选年月日时分，执行我国首次载人交会对接任务的神舟九号载人飞船发射升空，在距地面公里的近圆轨道上，与等待已久的道运行，由知其运行速度要减小，但重力势能机械能均增加。

当卫星的速度突然减小时，向心力减小，即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将做向心运动，同样会脱离原来的圆轨道，轨道半径变道上的稳定运行变轨运行分析当增大时，所需向心力增大，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，但卫星旦进入新的轨质量时，估算的只是中心天体的质量而非环绕天体的质量。

区别天体半径和卫星轨道半径，只有在天体表面附近的卫星，才有计算天体密度时，中的只能是中心天体的半径。

卫星的变轨问题圆轨，又在行星表面有，卫星在行星表面运行时有，联立解得，故选项正确。

答案估算天体质量和密度时应注意的问题利用万有引力提供天体圆周运动的向心力估算天体审题指导明确行星表面附近的绕行卫星的轨道半径与行星半径的大小关系。

弹簧测力计的示数物体的重力与其所受万有引力的大小关系。

解析由题意知行星表面的重力加速度为行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为。

假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量质量为的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为。

已知引力常量为，则这颗行星的质量为若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径等于天体半径，则天体密度，可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期，就可估测出中心天体的密度。

例福建高考卫星绕通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期和轨道半径。

由万有引力等于向心力，即，得出中心天体质量若已知天体的半径，则天体的平均密度，绕太阳公转周为年，月球绕地球公转周为月天等。

天体质量和密度的估算利用天体表面的重力加速度和天体半径。

由于，故天体质量，天体密度。

的平均密度。

故。

答案不同轨道上运行的卫星的加速度线速度角速度周期可以比较大小，但不同轨道上卫星的质量及所受的万有引力大小无法比较。

要熟记经常用到的常数，如地球自转周为天平均密度由以上三式知测得周期和张角，可得到星球的平均密度。

故正确项，由可得，可知若测得周期和轨道半径，可得到星球的质量，但星球的半径未知，不能求出星球的平均密度由以上三式知测得周期和张角，可得到星球的平均密度。

故正确项，由可得，可知若测得周期和轨道半径，可得到星球的质量，但星球的半径未知，不能求出星球的平均密度。

故。

答案不同轨道上运行的卫星的加速度线速度角速度周期可以比较大小，但不同轨道上卫星的质量及所受的万有引力大小无法比较。

要熟记经常用到的常数，如地球自转周为天，绕太阳公转周为年，月球绕地球公转周为月天等。

天体质量和密度的估算利用天体表面的重力加速度和天体半径。

由于，故天体质量，天体密度。

通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期和轨道半径。

由万有引力等于向心力，即，得出中心天体质量若已知天体的半径，则天体的平均密度若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径等于天体半径，则天体密度，可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期，就可估测出中心天体的密度。

例福建高考卫星绕行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为。

假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量质量为的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为。

已知引力常量为，则这颗行星的质量为审题指导明确行星表面附近的绕行卫星的轨道半径与行星半径的大小关系。

弹簧测力计的示数物体的重力与其所受万有引力的大小关系。

解析由题意知行星表面的重力加速度为，又在行星表面有，卫星在行星表面运行时有，联立解得，故选项正确。

答案估算天体质量和密度时应注意的问题利用万有引力提供天体圆周运动的向心力估算天体质量时，估算的只是中心天体的质量而非环绕天体的质量。

区别天体半径和卫星轨道半径，只有在天体表面附近的卫星，才有计算天体密度时，中的只能是中心天体的半径。

卫星的变轨问题圆轨道上的稳定运行变轨运行分析当增大时，所需向心力增大，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，但卫星旦进入新的轨道运行，由知其运行速度要减小，但重力势能机械能均增加。

当卫星的速度突然减小时，向心力减小，即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将做向心运动，同样会脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，进入新轨道运行时由知运行速度将增大，但重力势能机械能均减少。

例多选年月日时分，执行我国首次载人交会对接任务的神舟九号载人飞船发射升空，在距地面公里的近圆轨道上，与等待已久的天宫号实现多次交会对接分离，于月日时许成功返回地面，下列关于神舟九号与天宫号的说法正确的是若知道天宫号的绕行周期，再利用引力常量，就可算出地球的质量在对接前，神舟九号轨道应稍低于天宫号的轨道，然后让神舟九号加速追上天宫号并与之对接在对接前，应让神舟九号和天宫号在同轨道上绕地球做圆周运动，然后让神舟九号加速追上天宫号并与之对接神舟九号返回地面时应在绕行轨道上先减速审题指导航天器在圆形轨道上运行时，地球对航天器的万有引力恰好提供向心力。

航天器要实现变轨，应增大或减小其运行速率。

解析由可知，要计算出地球的质量，除已知外，还必须知道地球的半径，故在对接前，神舟九号的轨道应稍低于天宫号的轨道，神舟九号加速后做离心运动，才能到达较高轨道与天宫号实现对接，故正确，神舟九号返回地面时，应在圆形轨道上先减速，才能做近心运动，正确。

答案卫星变轨时半径的变化，根据万有引力和所需向心力的大小关系判断稳定在新轨道上的运行速度变化由判断。

卫星绕过不同轨道上的同点切点时，其加速度大小关系可用比较得出。

万有引力定律与其他知识的综合应用例我国探月的嫦娥工程已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。

假设探月宇航员站在月球表面斜坡上的点，并沿水平方向以初速度抛出个小球，测得小球经时间落到斜坡上另点，斜面的倾角为，如图所示。

将月球视为密度均匀半径为的球体，引力恒量为，则月球的密度为图审题指导第步抓关键点关键点获取信息从点平抛落到点小球平抛的竖直位移与水平位移间满足宇航员在月球表面平抛小球小球运动的加速度为月球表面的重力加速度第二步找突破口要求月球的密度应用关系式，求出月球表面的重力加速度应用物体的重力等于月球对物体的万有引力月球质量由得出月球密度。

解析根据平抛运动规律有两式相比得月球表面的重力加速度，月球对表面物体的万有引力等于物体的重力，有表面物体的万有引力等于物体的重力，有，月球的密度，解以上三式得，故正确。

答案天体表面的重力加速度方面与天体有关，另方面又可以从相关运动平抛运动自由落体运动竖直上抛运动等中求出，重力加速度是运动学和万有引力天体运动联系的纽带。

自由落体竖直上抛平抛模型概述在天体运动中，将两颗彼此相距较近且在相互之间万有引力作用下，绕两者连线上的点做周期相同的匀速圆周运动的行星称为双星。

两颗行星做匀速圆周运动所需的向心力是由它们之间的万有引力提供的，故两行星做匀速圆周运动的向心力大小相等。

两颗行星均绕它们连线上的点做匀速圆周运动，因此它们的运行周期和角速度是相等的。

两颗行星做匀速圆周运动的半径和与两行星间距的大小关系。

典例。

解析设地球第宇宙速度为，根据万有引力定律和牛顿第二定律有在地面附近得根据题意可知，设飞船在近地圆轨道运行的速度为，对接后，整体的运行速度为，根据万有引力定律和牛顿第二定律得得，所以答案时间分钟满分分单项选择题本题共小题，每小题分，共分佛山调研火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为，则火星表面的重力加速度约为解析选由万有引力公式，在地球表面有地地在火星表面有火火火由得火火地地火，故正确。

人造卫星绕地球运行，下列说法中正确的是卫星处于平衡状态卫星既受重力作用，又受向心力作用卫星不受重力作用卫星内的物体处于失