第六章万有引力与航天6.26.3太阳与行星间的引力万有引力定律(学案)

1第六章万有引力与航天§6.2&6.3太阳与行星间的引力&万有引力定律（学案）蓬私高一物理组2012/03/5班级姓名学号________一、考点自学1．万有引力：（1）内容：自然界中任何两个物体都相互，引力的方向在它们的上，引力的大小与物体的质量m1和m2的成正比，与它们之间距离r的成反比．（2）表达式：（3）适用范围：万有引力定律适用于质点间的相互作用．若两物体间的距离远大于物体本身的线度，两物体可视为质点，两个均匀球体间，其距离是两球心间的距离．2．引力常量（1）体相距1m时的相互吸引力，大小通常取G＝，它是由英国物理学家在实验室里测得的．（2）意义：用实验证明了万有引力定律，使万有引力定律具有更广泛的实用价值.二、典例分析：题型一、太阳与行星间引力的应用【例1】已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月亮的质量为m2，当发生日全食时，太阳、月亮、地球几乎在同一直线上，且月亮位于太阳与地球中间，如图所示．设月亮到太阳的距离为a，地球到月亮的距离为b，则太阳对地球的引力F1和对月亮的引力F2的大小之比为多少？【例2】地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为()A．F/81B．FC．9FD．81F2题型二、对万有引力定律的理解【例3】对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式F＝Gm1m2r2，下列说法正确的是()A．m1和m2所受引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力B．当两物体间的距离r趋近于零时，万有引力无穷大C．当有第三个物体m3放入m1、m2之间时，m1与m2间的万有引力将增大D．公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的【例4】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.14FB．4FC.116FD．16F题型三、重力和万有引力的关系【例5】设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球的半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/g0为()A．1B．1/9C．1/4D．1/16三、堂堂清练习：1．下面关于行星对太阳的引力的说法中正确的是()A．行星对太阳的引力和太阳对行星的引力是同一性质的力B．行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关C．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力D．行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比2．下面关于太阳对行星的引力说法中正确的是()A．太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力B．太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比C．太阳对行星的引力是由实验得出的D．太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的3．关于地球和太阳，下列说法中正确的是()A．地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小得多B．地球围绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的引力C．太阳对地球的作用力有引力和向心力D．在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球运动4．下列关于万有引力定律的说法中正确的是()A．万有引力定律是牛顿发现的B．F＝Gm1m2r2中的G是一个比例系数，是有单位的C．万有引力定律适用于质点间的相互作用D．两个质量分布均匀的分离的球体之间的相互作用力也可以用F＝Gm1m2r2来计算，r是两球体球心间的距离35．一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它在地球上所受的万有引力大小的()A.14倍B.12倍C．2.0倍D．4.0倍6．火星的质量和半径分别约为地球的110和12，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为()A．0.2gB．0.4gC．2.5gD．5g四、日日清练习1．牛顿在研究太阳与行星之间的引力时，把行星的运动看作是以太阳为圆心的匀速圆周运动，总结出了太阳与行星相互作用力的规律F＝GMmr2，可以看出，太阳与行星间的作用是与行星的运动状态无关的；下列关于行星在绕太阳做椭圆运动时的说法正确的是()A．行星在远日点受太阳的引力最小B．行星在近日点受太阳的引力最小C．行星从远日点向近日点运动的过程中，引力方向与速度方向之间的夹角大于90°D．行星从近日点向远日点运动的过程中，引力方向与速度方向之间的夹角大于90°2．太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，这个向心力大小()A．与行星距太阳间的距离成正比B．与行星距太阳间的距离成反比C．与行星运动的速率的平方成正比D．与行星距太阳间的距离的平方成反比3．一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它在地球上所受的万有引力大小的()A.14倍B.12倍C．2倍D．4倍4．地球对月球具有相当大的引力，可它们没有靠在一起，这是因为()A．不仅地球对月球有引力，而且月球对地球也有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相抵消了B．不仅地球对月球有引力，而且太阳系中的其他星球对月球也有引力，这些力的合力为零C．地球对月球的引力还不算大D．地球对月球的引力不断改变月球的运动方向，使得月球围绕地球运动5．要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法不可采用的是()A．使两物体的质量各减小一半，距离不变B．使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变4D．使两物体间的距离和质量都减为原来的1/46．苹果自由落向地面时加速度的大小为g，在离地面高度等于地球半径处做匀速圆周运动的人造卫星的向心加速度为()A．gB.12gC.14gD．无法确定7．在某次测定引力常量的实验中，两金属球的质量分别为m1和m2，球心间的距离为r，若测得两金属球间的万有引力大小为F，则此次实验得到的引力常量为()A.Frm1m2B.Fr2m1m2C.m1m2FrD.m1m2Fr28．有两个大小一样、同种材料制成的均匀球体紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若用同种材料制成两个半径更小的靠在一起的均匀球体，它们间的万有引力将()A．等于FB．小于FC．大于FD．无法比较9．宇航员站在某一星球距离表面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求(1)该星球表面的重力加速度g大小；(2)小球落地时的速度大小；(3)该星球的质量．5答案一考点自学1、吸引连线乘积二次方2、F＝Gm1m2r23、6.67×10－11_N·m2/kg2卡文迪许二、典例分析：例1、m1a2m2a＋b2例2、B例3、D例4、D例5、D三、堂堂清：1、A2、AD3、B4、ABCD5、C6、B四、日日清：1、AD2、D3、C4、D5、D6、C7、B8、B9、(1)g＝2ht2(2)v＝v2x＋v2y＝v20＋4h2t2.(3)mg＝GMmR2，M＝gR2G＝2hR2Gt2.