天体运动万有引力专题.ppt

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1、天体运动问题的处理方法,（1）绕自身中心的某一轴以一定的角速度匀速转动的天体称为“自转”天体。在其表面上相对天体静止的物体则随自转天体，做与天体自转角速度相同的匀速圆周运动。万有引力的一个分力提供向心力，另一个分力即为重力。从赤道到两极因做圆周运动的半径逐渐减小，故所需的向心力逐渐减小，重力逐渐增大。,1.“自转”天体模型,（2）研究物体在赤道和两极上时的运动规律,赤道,两极,星球的解题问题,物体从赤道到两极，质量不变，重力加速度变大，导致重力变大。,赤道上物体绕地球自转的向心加速度,近地卫星的加速度（向心加速度）,两者相差很大。,（3）区分两个加速度,赤道上物体绕地球自转的向心力是由万有引力

2、的一个分力提供的；而近地卫星的向心力是由万有引力提供的。,1.（2008年四川延考区理综卷18）如图，地球赤道上山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（）A.v1v2v3 B.v1v2v3C.a1a2a3 D.a1a3a2,D,解析：对p、q：,r3 r2，a3a2，v3v2，,B、C错。,e、q的角速度相同（周期均为24小时），,A错。,D正确。,1.某星球可视为球体，其自转周期为T，在它的两极上，用弹簧秤称得某物体的重量为P；在它的赤道上，用弹簧秤称得该物体的重量为0.

3、6P，该行星的平均密度是多少？,物体在赤道时,解：物体在两极时,该行星的平均密度,联立式解出,地面上的物体所受万有引力有两个分力，一个是重力，另一个提供物体随地球自转的向心力。,2.地球赤道上有一物体随地球一起自转做圆周运动，所受向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度可忽略）所受向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2；地球同步卫星所受向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则下述关系正确的是（）A.F1=F2F3 B.a1=a2=ga3 C

4、.v2=vv3v1 D.1=32,C D,1.同步卫星,3.人造地球卫星,2.近地卫星,（1）“双星”是宇宙中两颗相隔一定距离，围绕其连线上的某点做匀速圆周运动的天体。构成“双星”的两个天体间具有大小相等的向心力（即两者之间的万有引力）、周期、角速度等，这是解决“双星”问题的突破口。注意在“双星”问题中，引力半径和轨道半径并不相等。,3“双星”天体模型,（2）研究方法：万有引力提供向心力,1.（2008年宁夏理综卷23）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们

5、连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为G）,（1）绕另一天体（称为中心天体）做匀速圆周运动的天体称为“公转”天体。其做圆周运动的向心力由中心天体对其的万有引力提供。如人造地球卫星绕地球运动，地球绕太阳运动等。,利用“黄金代换”。物体在天体表面的重力大小等于天体对物体的万有引力。（不考虑天体自转因素的影响）,（2）研究方法：抓住两条思路,利用万有引力提供所需的向心力,2“公转”天体模型,线速度,角速度,周期,深刻理解开普勒第三定律,专题一 卫星或行星的运动有什么规律？,卫星或行星绕同一中心天体的运动近似看作匀速圆周运动，

6、所需的向心力由处于轨道中心处的中心天体对它的万有引力所提供。近地卫星所受到的万有引力等于卫星重力。,同一轨道圆周运动的线速度、角速度、周期都相同，跟卫星的质量无关。卫星离地面越高（轨道半径越大），线速度越小，角速度越小，周期越大。,“贫者愈贫”,专题二 如何求第一宇宙速度？,方法1：根据万有引力提供向心力的基本方程,方法2：根据“黄金代换”,联立两式解出,第一宇宙速度是人造卫星的最小的地面发射速度，也是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时具有的速度，也叫环绕速度。第一宇宙速度是人造卫星最大的环绕速度。,第一宇宙速度由中心天体决定，任何一个星体都有都有自己的第一宇宙速度。涉及到星体质量时，通

7、常用方法1求第一宇宙速度。,如果涉及到星体表面的重力加速度，通常用方法2求第一宇宙速度。有时需要根据物体在星体表面的抛体运动简谐运动求星体表面的重力加速度。,专题三 如何求中心天体的质量和密度？,方法1：利用天体的卫星求解,如果已知描述卫星运动的线速度v、周期T（、f）、半径r三个物理量中的两个，就可以求出中心天体的质量。如果再已知天体的半径，还可以求出天体的密度。,方法2：利用天体表面的重力加速度求解,如果涉及到中心天体表面的重力加速度，通常用方法2求中心天体的质量。有时需要根据物体在星体表面重力场中的运动先求出星体表面的重力加速度。,卡文迪许是第一个称出地球质量的人。,对于近地卫星，r=R

8、，,专题四 如何处理卫星变轨问题？,卫星绕天体稳定运行时，万有引力提供了卫星做匀速圆周运动的向心力。当卫星所受的万有引力或卫星的速度由于某种原因突然改变时，提供的向心力和需要的向心力不再相等，出现变轨问题。卫星从低轨道向高轨道运行前需要先加速，万有引力小于所需的向心力，提供向心力不足，卫星做“离心”运动。此后万有引力做负功，到高轨道后圆周运动的运行速度变小。卫星从高轨道向低轨道运行前需要先减速，万有引力大于所需的向心力，提供向心力过剩，卫星做“近心”运动，此后万有引力做正功，到达低轨道后圆周运动的运行速度变大。,实际的卫星发射并不是一次送入最终轨道，主要掌握先圆周轨道再椭圆轨道最后进入圆轨道的

9、变轨规律和特点，明确在圆轨道和椭圆轨道交点位置万有引力和加速度相同，变轨时线速度不同。在椭圆轨道上运行时，由开普勒第二定律可知，离地球越近线速度越大，越远线速度则越小。,运行速度是指人造地球卫星在轨道上的运动的线速度，其大小随轨道半径的增大而减小。发射速度指将卫星送到离地球较远的轨道上，在地面发射卫星时需要一次性所达到的速度，离地球越远，克服地球引力做功越多，发射速度越大。发射速度是以地心为参考系而言的，在地球的赤道上，沿地球自转的方向发射卫星最节能。,第一宇宙速度V=7.9km/s 是地球卫星的最小发射速度，等于卫星绕地球匀速圆周运动的最大环绕速度，圆周运动半径约等于地球半径。第二宇宙速度V

10、=11.2km/s 是卫星挣脱地球束缚的最小速度。第三宇宙速度V=16.7km/s 是卫星挣脱太阳束缚的最小速度。没有环绕速度等于11.2km/s、16.7km/s的地球卫星。,卫星绕地球匀速圆周运动的最大环绕速度V=7.9km/s，圆周运动大于7.9km/s的环绕速度不存在，但是对于椭圆运动，卫星的运行速度有大于7.9km/s的情况。,专题五 卫星的运行速度和发射速度,10.（2009年安徽理综卷15）2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太

11、空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是（）A甲的运行周期一定比乙的长 B甲距地面的高度一定比乙的高C甲的向心力一定比乙的小 D甲的加速度一定比乙的大,D,【解析】由于未知两碎片的质量，无法判断向心力的大小，故C错,17.（2007年天津理综卷17）我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为(),A,解析：,15.（2007高考理综北京卷15）不久前欧洲天文学家在太阳

12、系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”。该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍。设想在该行星表面附近绕行星圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则Ek1/Ek2为()A0.13 B0.3 C3.33 D7.5,C,解析：第一宇宙速度,卫星质量相同，动能之比等于速度平方之比,7.（2009年宁夏理综卷15）地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为（）A0.19 B0.44 C2.3 D 5.2,B,【解析】天

13、体的运动满足万有引力充当向心力即,带入数据,B项正确。,8.（2009年重庆理综卷17）据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200km和100km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为（月球半径取1700km）（）,C,【解析】“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月作圆周运动，由万有引力提供向心力有,19.（2007年重庆理综卷19）土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星,都沿近似为圆周的轨道绕土星运动.其参数如表,两卫星相比土卫十()A.受土星的万有引力较大B.绕土星的圆周运动的周期较大C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大D.动能较大,A D,模型化归：地球

14、的卫星的运动规律,17.（2008年理综北京卷17）据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运行周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是（）A月球表面的重力加速度 B月球对卫星的吸引力C卫星绕月球运行的速度 D卫星绕月运行的加速度,B,解析：,因为不知道卫星的质量，所以不能求出月球对卫星的吸引力。,g可求,20.（2008年四川理综卷20）1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地球半径为6.4106m，利用

15、地球同步卫星与地球表面的距离为3.6107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是（）A0.6小时 B1.6小时 C4.0小时 D24小时,B,解析：由开普勒第三定律得,9.（2009年四川理综卷15）据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82。该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径23千米，其轨道平面与地球轨道平面呈1550的倾斜。假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为（）A.B.C.D.,A,15.（2009年北京理综卷2

16、2）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。（1）推到第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。,【解析】（1）设卫星的质量为m，地球的质量为M，,（2）卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力,25.（2008年全国理综卷25）我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1，月球绕地球

17、转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响）。,设探月卫星的质量为m0，万有引力常量为G，根据万有引力定律有,式中，T1是探月卫星绕月球转动的周期。,由式得,设卫星的微波信号被遮挡的时间为t，则由于卫星绕月做匀速圆周运动，应有,式中，COA DOA，COB。,由几何关系得,rcosRR1,r1cosR1,由式得,10.（2007年高考江苏卷10）假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转

18、近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是()A、地球的向心力变为缩小前的一半B、地球的向心力变为缩小前的1/16C、地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D、地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半,B C,解析：天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，则地球和太阳的质量缩小到原来的1/8,地球和太阳的距离缩小到原来的1/2,即,地球绕太阳公转的向心力,地球绕太阳公转周期T,16.（2007年高考广东卷16）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0104km和rB=1.2105km。忽略所有岩石颗粒间的相

19、互作用。（结果可用根式表示）（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比。（2）求岩石颗粒A和B的周期之比。（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？,解析 设土星质量为M0，颗粒质量为m，颗粒距土星中心距离为r，线速度为v，根据牛顿第二定律和万有引力定律：,A、B两颗粒的线速度大小之比,设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T，则：,A、B两颗粒的周期之比,设地球质量为M，地球半径为r0，地球上物体的重力可视为万有引力，探测器上物体质量为m0，在地球表面重力为G0，距土星中

20、心r0 3.2105 km处的引力为G0，根据万有引力定律：,16.（2006年理综全国卷16）我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的1/4,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（）C.11km/s D.36km/s,B,解析：由于月球表面的重力加速度大约为地球表面重力加速度的六分之一，而月球的半径约为地球半径的四分之一，根据第一宇宙速度的公式可知，月球的第一宇宙速度大约是地球的五分之一，由此可判断选项A、C、D错误，只有B选项最近地球第一宇宙速度的

21、五分之一,估算法,5.（2009年海南物理卷6）近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2,设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则（）,B,【解析】根据开普勒第三定律,3.（2009年广东物理卷5）发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方。如图，这样选址的优点是，在赤道附近（）A地球的引力较大B地球自转线速度较大C重力加速度较大D地球自转角速度较大,【解析】由于发射卫星需要将卫星以一定的速度送入运动轨道，在靠进赤道处的地面上的物体的线速度最大，发射时较节能，因此B正确。,B,6.（2009年广东理科基础

22、11）宇宙飞船在半径为R。的轨道上运行，变轨后的半径为R2，R1R2。宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的（）A线速度变小 B角速度变小C周期变大 D向心加速度变大,D,【解析】根据,可知变轨后飞船的线速度变大，A错。角速度变大B错。周期变小C错。向心加速度在增大D正确。,12.（2008年广东卷物理12）图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是（）A发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C卫星受月球的引力与它到月球中心距离的

23、平方成反比D在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力,C,解析：由于发射过程中多次变轨，在开始发射时其发射速度必须比第一宇宙速度大，不需要达到第三宇宙速度，选项A错误。在绕月轨道上，根据 可知卫星的周期与卫星的质量无关，选项B错误，选项C正确。由于绕月球运动，地球对卫星的引力较小，故选项D错误。,12.（2009年山东理综卷18）2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（）A飞船变轨前后的机械

24、能相等B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度,B C,【解析】飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以A不正确。飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航天员出舱前后都处于失重状态，B正确。飞船在此圆轨道上运动的周期90分钟小于同步卫星运动的周期24小时，根据T=2/，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度，C正确。飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，D不正确。,13.（2

25、009年福建理综卷14）“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时（）A.r、v都将略为减小 B.r、v都将保持不变C.r将略为减小，v将略为增大 D.r将略为增大，v将略为减小,【解析】当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时，引力变大，探测器做近心运动，曲率半径略为减小，同时由于引力做正功，动能略为增加，所以速率略为增大。,C,19.（2007年上海卷19A）宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t

26、小球落回原处。（取地球表面重力加速度g10m/s2，空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度g；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地1:4，求该星球的质量与地球质量之比M星:M地。,解析,（2）,17.（2007年理综四川卷17）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。假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为(),解析：,解得：,B,“黄金代换”中的重力加速度是联系万有引力定律和物体在星球表面重力场中的运动的桥梁。,11.（07年物理海南卷11）设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为

27、R，速度为v，则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为_。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的7倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的2109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为_。,1011,解析：设地球的质量为m,太阳的质量M,由万有引力定律,设银河系的质量为M1,14.（2007年理综宁夏卷14）天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出（）A行星的质量 B行星的半径 C恒星的质量 D恒星的半

28、径,C,解析：,而行星的质量、行星的半径及恒星的半径是无法求出的，所以正确答案为C,所以C正确。,gk004.2008年高考物理上海卷1A,1A某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为_，太阳的质量可表示为_。,该行星的线速度,由万有引力定律,解得太阳的质量,解析：,7.（2008年上海理综卷7）有同学这样探究太阳的密度：正午时分让太阳光垂直照射一个当中有小孔的黑纸板，接收屏上出现一个小圆斑；测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距离，可大致推出太阳直径。他掌握的数据是：太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万有引

29、力恒量；在最终得出太阳密度的过程中，他用到的物理规律是小孔成像规律和（）A.牛顿第二定律 B.万有引力定律C.万有引力定律、牛顿第二定律 D.万有引力定律、牛顿第三定律,C,解析：根据万有引力定律和牛顿第二定律 可得太阳的质量，,根据小孔成像规律和相似三角形的知识可得太阳的直径D，,故可求出太阳的密度。,1.（2009年全国理综卷19）天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍，已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2，由此佑算该行星的平均密度约为（）1.8103kg/m3 5.6103kg/m3

30、1.1104kg/m3 2.9104kg/m3,【解析】本题考查天体运动的知识.首先根据近地卫星饶地球运动的向心力由万有引力提供,可求出地球的密度,可得该行星的密度约为2.9104kg/m3,D,22.（2007年理综山东卷22）2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是()A.飞船在

31、Gliese581c表面附近运行的周期约为13天B.飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9 km/sC.人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大D.Gliese581c的平均密度比地球平均密度小,B C,解析:因为行星Gliese581c运行的轨道半径和红矮星Gliese581的质量未知，所以绕飞船绕行星Gliese581c运行的周期与行星Gliese581c绕红矮星Gliese581运行的周期无法比较.A错.,v 7.9 km/s,B对,C对,D错,【易错提醒】分不清飞船绕行星运动的周期与行星绕红矮星运动的周期而选A.,2.（2009年上海物理卷 8）牛顿以天

32、体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿（）A.接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B.根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即Fm的结论C.根据Fm和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出Fm1m2D.根据大量实验数据得出了比例系数G的大小,A B C,【解析】题干要求“在创建万有引力定律的过程中”，牛顿知识接受了平方反比猜想，和物体受地球的引力与其质量成正比，即Fm的结论，而提出万有引力定律后，后来卡文迪许利用卡文迪许扭称测量出万有引力常量G的大小，因此选

33、项A、B、C正确。,20.（2007年理综全国卷.20）假定地球、月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线发射一探测器。假定探测器在地球表面附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处到月球的过程中克服地球引力做的功，用Ek表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则（）Ek必须大于或等于W，探测器才能到达月球Ek小于W，探测器也可能到达月球 C.Ek1/2 W，探测器一定能到达月球D.Ek 1/2 W，探测器一定不能到达月球,B D,解析：由于地球的质量比月球的质量大得多，根据万有引力定律可知，在地球月球连线上，地球对探测器的万有引力和月球对探测器的万有引力大小相等的点距离月球很近。探测器从地球

34、到月球的过程中，克服地球万有引力做的功比月球万有引力对它做的功大得多。根据动能定理得,抓住主要矛盾，忽略次要因素，建立物理模型（估算法）。,17.（2008年全国理综卷I.17）已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为（）A.0.2 B.2 C.20 D.200,B,解析：,太阳和地球的质量之比,太阳和地球对月球的万有引力之比,14.（2009年浙江理综卷19）在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7107

35、倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是（）A太阳引力远大于月球引力B太阳引力与月球引力相差不大C月球对不同区域海水的吸引力大小相等D月球对不同区域海水的吸引力大小有差异,A D,【解析】,太阳的引力远大于月球的引力；由于月心到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异。,根据已知数据可知，质量起决定作用,1.（2008年江苏卷物理1）火星的质量和半径分别约为地球的1/10和1/2，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（）A0.2g B0.4g C2.5g D5g,B,“黄金代换”,1.（20

36、07年理综全国卷 14）据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N，由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为（）A.0.5 B.2 C.3.2 D.4,因此,B,本题属于天体运动万有引力问题，利用“黄金代换”解题。,4.（2009年江苏物理卷3）英国新科学家（New Scientist）杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约45km，质量M和半径R的关系满足,表面重力加速度的数量级为（）A.108m/s2 B.1010m/s2 C.1012m/s2 D.1014m/s2,（其中 c为光速，G为引力常量），则该黑洞,C,地球的体积约为1.08x1021m3,地球的公转周期约为365天,地球的自转周期约为24 h,地球的平均密度约为5.5103k g/m3,地球的平均半径约为6371 km,地球表面的重力加速度约为9.8m/s2,地球的质量约为6.0l024kg,