人教版高二物理必修二第六章万有引力与航天导学案(含答案,精排版)宇宙航行之绕行之双星系统
人教版高二物理必修二第六章万有引力与航天导学案（含答案，精排版）宇宙航行之绕行之双星系统
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【本卷要求】：
1.自主性、积极性
2.动脑思索
3.费曼学习法：确定一个学习的知识点；假定你在教授他人该知识点；遇到卡壳时回忆相关
知识点；简化你的言语，到达深刻易懂的水平。
4.每个点都要达标，达标的规范是可以〝独立做出来〞，不达标你的努力就表达不出来
5.听懂是骗人的，看懂是骗人的，做出来才是自己的
6.该记的记，该了解的了解，该练习的练习，该总结的总结，勿懒散！
7.明白在学习什么东西，对其中的概念、定律等要追根溯源，弄清来龙去脉才干了解透彻、
运用灵敏
8.先会后熟：一种题型先模拟、思索，弄懂了，再多做几道同类型的，总结出这种题型的做
法，直到条件反射
9.每做完一道题都要总结该题触及的知识点和方法
10.做完本卷，总结该章节的知识结构，以及罕见题型及做法
11.独立限时总分值作答
12.多做多思，孰能生巧，熟到条件反射，这样一是能见到更多的出题方式，二是能提高做题
速度
13.依据遗忘曲线，停止循环温习
14.步骤规范，书写整洁
15.错题本的树立：在每次发的试卷资料的右上角写上日期，同一科目的试卷按日期顺序放好。
在做错的题号上画叉号，在不会做的题号上画问号，以后就是一本很好的错题集。其他资料亦如此处置。这种方式复杂适用。同时，当你积聚到一定水平，看到自己做过的厚厚的资料，难道不会由衷的发生一种成就感么？！
【一分钟德育】
你能否在睡觉前反思一下明天的行为？
●学会反思，是一团体不时增强自我修养，让自己成为社会的一个优秀分子的重要途径之一。
●睡觉之前是一团体一天最冷静的时分，这时分你思索效果比拟明智。
●回过头来再看一看，我们就会有一些新的启迪和收获。
学会反思，是一团体不时增强自我修养，让自己成为社会的一个优秀分子的重要途径之一。我可以坦
诚地通知你，我虽然算不上一个十分优秀的人，但我从学校毕业走向社会20多年来，多少做过一些对社会
有益的事。睡觉前反思明天的行为，是我临时坚持的一种习气。
我们每天都要面对各种各样的人和事。虽然高中阶段面对的东西比走向社会后相对来说单逐一些，但
这仅仅是相对而言。其实高中生面对的人和事也并不复杂。一天之内，从早到晚，我们要面对复杂的人际
关系，面对快乐的，或许烦恼的事情，面对学习的压力，面对生活的无法、贫乏，乃至窘迫。我们面对的这些东西，需求我们停止剖析判别，采取正确的方法，作出自己的选择。白昼，我们将该做的事情做了，依照事先外地的剖析判别处置了。事先做得正确与否，你最好在睡觉前反思一下。特别是对一些比拟大的事情，应该重复揣摩一下。
睡觉之前是一团体一天最冷静的时分，这时分你思索效果比拟明智。你把白昼发作的一些事情在脑海里像放电影一样过一遍，然后细心剖析一下你事先为什么会那样做，做得正确与否。关于那些清楚不正确的做法，你一定要在明天，或许找一个适当的时分更正过去。关于那些不太正确的做法，只需不影响大局，你可以不矫正，但以后要尽量防止犯相似的错误。关于那些你以为值得自豪的事情，你今后就应该发扬光大。
我读高中的时分经常这样做：躺在床上，回想一下明天上了几节课，学了多少东西，依照教员的要求做了多少练习，依照自己的学习方案做了哪些阅读和练习。假设明天的收获很大，我会在被窝里会意肠笑一下，表示对自己的满意，然后美美地睡一个好觉。假设明天没多少收获，我会叹一口吻，下决计明天努力。假设明天糜费了许多光阴，我会用手拍打一下自己的脑袋，然后对自己说：〝怎样能这样呢？明天不能这样了。〞
我高中时期养成的这个习气为我高考时帮了大忙。要不是有这个良好的习气，我怎样能够在全年级考第一名？这个习气我不时坚持到如今。明天我管理这个6000多名师生的学校，每天遇到的事都必需及时处置，各种矛盾都不能够逃避。在处置这些事情和矛盾的进程中，每一件事不能够都处置得十分正确。睡觉前把一天的事情回想一下，仔细地从头梳理一遍，对我今后的任务十分有用。有时分，人曾经躺在床上了，突然想到某件事情应该这样处置而不应该那样处置，又担忧第二天早上起床后遗忘，就又从被窝里爬起来，把应该采取的方法记在一张纸上，之后才安心肠睡下。正是有了这个良好的习气，我才在20多年的任务实际中，没有犯什么大的错误。我不是圣人，不敢说自己就没有做过一件错事。
以我的体会，高中时期假设一团体把这个习气养成了，确实是受益终身。俗话说：黄金难买回头看。做过了的事，回过头来再看一看，我们就会有一些新的启迪和收获。
养成了睡觉之前反思的习气，你就不能够做那些于人于己于社会有益的事，更不能够去做违法立功或许有悖社会公理私德的事。高中生自我抑制才干差，容易心情化地处置一些效果。有时分做错了事自己也很悔恨，有时也不知道自己做错了。假设每天反思一下，就会少做错事，少犯错误，对自己的品行修养是大有裨益的。
你也可以在睡觉之前反思一下明天的功课。哪些功课掌握得好，哪些掌握得不好，区分是什么缘由，在睡觉前可以剖析一下。还有，明天的练习中，有几道错题，为什么错，以后应该怎样留意，也可以回忆一下。特别是又过去一天了，意味着高中生活又少了一天，这一天哪件事情最值得自豪，哪件事做得最失败？也应该偷着乐一下，偷着下决计改一下。这对你明天的行为是很有意义的。
【回眸一瞥】
1.万有引力定律中R的物理含义
2.
22
2
2
4
n
v
F m m r m r
r T
π
ω
===中r的物理含义
【目的及达标规范】双星系统的处置
【物理背景、物理模型】
双星系统
【导读导思】达标规范：思索并完成以下效果和义务，并能独立向他人表述出来〔书面或口述〕 自主学习、课前诊断
先通读教材，画出本节课中的基本概念及物理规律，回答导学案预习中触及的效果，独立完成，限时25分钟。
一、双星系统中两颗星的哪些物理量是想等的？
二、区分对A 、B 两星，写出牛顿第二定律：
三、将以上两式处置相加或许相比，得：
【解答题规范解答例如】
例如．现代观测说明，由于引力作用，恒星有〝聚集〞的特点，.众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最复杂的恒星系统是两颗相互绕转的双星，如下图，两星各以一定速率绕其连线上某一点匀速转动，这样才不至于因万有引力作用而吸引在一同，双星质量区分为m １、m 2，它们间的距离一直为L ，引力常数为G ，求：
(1)双星旋转的中心O 到m １的距离；〔5分〕
(2)双星的转动周期.〔5分〕
例如参考答案 (1) L m m m 211+(2) 2πL )
(21m m G L + 【解析】设m １到中心O 的距离为x
由 F 引=F 向知 G 22
12214T
x m L m m π= ① G 22
22214)(T
x L m L m m π-= ② 联立①②求解得x=L m m m 2
11+ T=2πL )
(21m m G L + 【稳固练习】
1. 达标规范：〔1〕每道题都能独立做出来，并总结触及的知识点；〔2〕尝试总结出罕见题型及其做法。
2. 本试卷分第I 卷〔选择题〕和第II 卷〔非选择题〕两局部。
3. 限时训练：请计时，在保证正确的状况下，尽量快些。提高效率，节省时间，提高专注力。
第I 卷〔选择题〕
选择题〔每题6分，多项选择题对而不全得3分，错选得0分〕
1. 〔单项选择〕天文学家假设观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球左近存在着一个看不见的星体黑洞。星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么〔 〕
A.它们做圆周运动的角速度与其质量成正比
B.它们做圆周运动的周期与其质量成正比
C.它们做圆周运动的半径与其质量成正比
D.它们所受的向心力与其质量成正比
2. 〔单项选择〕宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可疏忽其他星体对它们的引力作用．设四星系统中每个星体的质量均为m ，半径均为R ，四颗星动摇散布在边长为a 的正方形的四个顶点上．引力常量为G ．关于四星系统，以下说法错误的选项是．．．．．．
〔 〕 A ．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动 B ．四颗星的轨道半径均为 C ．四颗星外表的重力减速度均为 D ．四颗星的周期均为
3. 〔单项选择〕宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相反的匀速圆周运动．依据宇宙大爆炸实际，双星间的距离在不时缓慢添加，设双星仍做匀速圆周运动，那么以下说法错误的选项是 ( )
A ．双星相互间的万有引力减小
B ．双星做圆周运动的角速度增大
C ．双星做圆周运动的周期增大
D ．双星做圆周运动的半径增大
4. 〔单项选择〕经临时观测人们在宇宙中曾经发现了〝双星系统〞，〝双星系统〞由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统普通远离其他天体。如下图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O 点做周期相反的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L ，质量之比为m 1：m 2＝3：2。那么可知〔 〕
A ．m 1：m 2做圆周运动的角速度之比为2：3
B ．m 1：m 2做圆周运动的线速度之比为3：2
C ．m 1做圆周运动的半径为
D ．m 2做圆周运动的半径为 5.〔多项选择〕宇宙中两颗相距较近的天体称为〝双星〞，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一同。设两者的质量区分为m 1和m 2且m 1>m 2，那么以下说法正确的选项是 〔 〕
A.两天体做圆周运动的周期相等
B.两天体做圆周运动的向心减速度大小相等
C.m 1的轨道半径大于m 2的轨道半径
D. m 2的轨道半径大于m 1的轨道半径
6. 〔单项选择〕银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互2
a 2m G R 2πL 5
2L m 2
之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动. 由天文观测得其周期为T ，S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，万有引力常量为G.由此可求出S 2的质量为( )
A.4π2r 2r －r 1GT 2
B.4π2r 31GT 2
C.4π2r 3GT 2
D.4π2r 2
r 1GT 2 第II 卷〔非选择题〕
本卷须知： 用钢笔或圆珠笔答在答题卡中指定位置〔用铅笔答卷不得分，作图除外〕 解答题〔每题12分〕
1.双星系统中两个星球A 、B 的质量都是m ，A 、B 相距L ，它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动。实践观测该系统的周期T 要小于依照力学实际计算出的周期实际值0T ，且)1(0
<=k k T T ，于是有人猜想这能够是遭到了一颗未发现的星球C 的影响，并以为C 位于双星A.B 的连线正中间，相对A 、B 运动，求： 〔1〕两个星球A 、B 组成的双星系统周期实际值0T ； 〔2〕星球C 的质量。
2.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运转的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.应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.某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点区分做匀速圆周运动，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.〔万有引力常量为G 〕
3.如图，质量区分为m 和M 的两个星球A 和B 在引力作用下都绕O 点做匀速圆周运动，星球A 和B 两者中心之间的距离为L 。A 、B 和O 三点一直共线，A 和B 区分在O 的两侧。万有引力常数为G 。
〔1〕求两星球做圆周运动的周期；
〔2〕在地月系统中，假定疏忽其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A 和B ，月球绕其轨道中心运转的周期为T 1。但在近似处置效果时，经常以为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运转周期记
为T 2。地球和月球的质量区分为5.98×1024kg 和7.35×1022kg 。求T 2与T 1两者平方之比。〔结果保管3位小
数〕
4.经过天文望远镜的临时观测，人们在宇宙中曾经发现了许多双星系统，经过对它们的研讨，使我们对宇宙中物质的存在方式和散布状况有了较深入的看法.双星系统由两个星体构成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离.普通双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统处置.现依据对某一双星系统的光学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M ，两者间相距L ，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动.
〔1〕试计算该双星系统的运动周期T ；
〔2〕假定实验上观测到运动周期为T ′，为了解释两者的不同，目前有一种盛行的实际以为，在宇宙中能够存在一种望远镜观测不到的暗物质.作为一种简化的模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内平均散布着密度为ρ的暗物质，而不思索其他暗物质的影响，并假定暗物质与星体间的相互作用异样遵守万有引力定律.试依据这一模型计算该双星系统的运动周期T ′
【课堂小结】
1.请列出本节的知识框架〔20分，不要求多完整，把你想到的列出来就行〕
2.你总结了哪几个题型？这些题怎样做？〔20分，不要求多完整，把你想到的写出来就行〕
3.其他你以为需求写的东西：_____________________________________________________.
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_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
【小组义务设计】
§6.5 宇宙飞行之 绕行之 双星系统
参考答案
选择题
1.
点评：双星模型的特点：角速度相等，周期相反，向心力大小相等。运用万有引力定律剖析双星效果一定要留意两星中心之间的距离与星体做匀速圆周运动的轨道半径之间的关系。 2.
Gm a a
T )24(22+=π，选项D 说法正确。此题答案为B 。
3.B 4．C 【解析】
试题剖析：两星的周期相反即两者运转一周的时间相反，故其运动的角速度相反，A 项错误；由于两星的向
心力相反，有221122m r m r ωω=，故有122123r m r m ==，由于12r r L +=，联立前式有125r L =、235
r L =，故C 项正确、D 项错误；m 1、m 2做圆周运动的角速度相反，线速度之比为2：3 故B 项错误。
考点：此题考察了匀速圆周运动
5．AD 【解析】双星绕连线上的一点做匀速圆周运动，其角速度相反，两者之间的万有引力提供向心力，所以两者周期相反，应选项A 正确；由=F ma 万向可知，两者的向心减速度不同，与质量成正比，应选项B 错误；由2
=F mr ω万可知半径与质量成正比，应选项C 错误D 正确．
考点：万有引力定律；双星效果．
6.D 解答题
1.〔1〕两个星体A 、B 组成的双星系统角速度相反，依据万有引力定律，两星之间万有引力2
L m m G F ⋅=.设两星轨道半径区分是1r 、2r 。两星之间万有引力是两星做匀速圆周运动的向心力
201ωmr F =，202ωmr F =，可得21r r =，因此两星绕连线的中点转动。
20222ω⋅⋅=L m L Gm 解得302L Gm =ω 所以Gm L L Gm
T 2222233
00ππωπ=== 〔2〕由于星体C 的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，那么： 可求得：)4(2223M m G L T +==πωπ k M
m m Gm L M m G L T T =+=+=422)4(223
30ππ 所以m k k M )41(2
2
-= 2. 23
24r GT
π 【答案】23
2
4r GT π 3.
【答案】⑴2T =⑵1.01 【解析】 ⑴A 和B 绕O 做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，那么A 和B 的向心力相等。且A 和B 和O 一直共线，说明A 和B 有相反的角速度和周期。
那么有：22m r M R ωω=，r R L +=，解得m R L m M =+，M r L m M
=+ 对A 依据牛顿第二
定律和万有引力定律得222()GMm M m L L T M m
π=+ 化简得 2T π= ⑵将地月看成双星，由⑴得12T =将月球看作绕地心做圆周运动，依据牛顿第二定律和万有引力定律得222()GMm m L L T
π=
化简得
22T =所以两种周期的平方比值为2422
22241 5.98107.3510() 1.015.9810
T m M T M +⨯+⨯===⨯ 4.【解析】〔1〕22
2)2(2T L M L GM π••=, 所以GM
L L T 2π=. 〔2〕2
3
22
)2()2(34L L GM L GM πρ+2)2(2T L M '••=π, 所以)
23(63L M G L L T πρπ+='. 【答案】(1) GM L L T 2π= (2) )23(63L M G L L πρπ+.
高中物理 第六章《宇宙航行》学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理学案
6.5 《宇宙航行》学案 【课标要求】 1．了解人造卫星的有关知识。 2．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。 3．理解卫星的运行速度与轨道半径的关系。 【重点难点】 1． 第一宇宙速度的推导。 2．运行速率与轨道半径之间的关系。 【课前预习】 1.牛顿在思考万有引力定律时就曾想过，从高山上水平抛出物体，速度一次比一次大，落地点 。如果速度足够大，物体就 ，它将绕地球运动，成为 。 2.第一宇宙速度大小为 ，也叫 速度。第二宇宙速度大小为 ，也叫 速度。第三宇宙速度大小为 ，也叫 速度。第一宇宙速度，是发射卫星的________速度，同时也是卫星绕地球做匀速圆周运动时的________速度。 3 .①世界上第一颗人造卫星是1957年10月4日在 发射成功的，卫星质量为 kg ，绕地球飞行一圈需要的时间为 。 ②世界上第一艘载人飞船是1961年4月12日在 发送成功，飞船绕地球一圈历时 。 ③世界上第一艘登月飞船是1969年7月16日9时32分在 发送成功进入月球轨道； 飞船在月球表面着陆； 宇航员登上月球。 ④中国第一艘载人航天飞船在2003年10月15日9时在 发送成功的，飞船绕地球 圈后，于 安全降落在 主着陆场。 成为中国登上太空的第一人。 [探究与生成] [问题1] 人造卫星 [教师点拨] 1.在地面上抛出的物体，由于受到地球引力的作用，所以最终都要落回到地面. 由平抛物体的运动规律知：x =v 0t …………………..①，t=g h 2 ……………………….②。联立①、②可得：x =v 0g h 2，即物体飞行的水平距离和初速度v 0及竖直高度h 有关，在竖直高度相同的情况下，水平距离的大小只与初速度v 0有关，水平初速度越大，飞行的越远. 2.如果在地面上抛出一个物体时的速度足够大，物体飞行的距离也很大，由于地球是一圆球体，故物体将不能再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星. 3. 月球也要受到地球引力的作用，由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转，此时月球受到的地球的引力(即重力)，用来充当绕地运转的向心力，故而月球并不会落到地面上来. 牛顿曾依据平抛现象猜想了卫星的发射原理，但他没有看到他的猜想得以实现.今天，我们的科学家们把牛顿的猜想变成了现实. 例1．宇航员站在一星球表面上某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为，若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为．已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为，万有引力常量为．求该星球的质量. 【解析】要建立清晰的物理情景，理清解题思路，根据力学知识求出两者的联系量:重力加速度．设抛出点的高度为h ，第一次水平位移为x ，则有x 2+h 2=L 2， 第二次平抛过程有 2 解得 , 设该行星表面上重力加速度为g ，由平抛运动规律得： , 由万有引力定律与牛顿第二定律得： 联立以上各式可解得
高中物理必修二万有引力及航天知识提纲典型习题,以及单元检测习题和答案
第六章 "万有引力与航天"知识提纲 一、知识网络 托勒密：地心说 人类对行 哥白尼：日心说 星运动规 开普勒 第一定律〔轨道定律〕 行星 第二定律〔面积定律〕 律的认识 第三定律〔周期定律〕 运动定律 万有引力定律的发现 万有引力定律的内容 万有引力定律 F ＝G 221r m m 引力常数的测定 万有引力定律 称量地球质量M ＝G gR 2 万有引力 的理论成就 M ＝23 24GT r π 与航天 计算天体质量 r ＝R,M=2 3 24GT R π M=G gR 2 人造地球卫星 M=2 3 24GT r π 宇宙航行 G 2r Mm = m r v 2 mr 2 ω ma 第一宇宙速度7.9km/s 三个宇宙速度 第二宇宙速度11.2km/s 地三宇宙速度16.7km/s 二、重点内容讲解 1、计算重力加速度 〔1〕在地球外表附近的重力加速度，在忽略地球自转的情况下，可用万有引力定律来计算。 F 引=G 2R M =6.67*1110-*2324 ) 10*6730(10*98.5=9.8(m/2s )=9.8N/kg
即在地球外表附近，物体的重力加速度g ＝9.8m/2 s 。这一结果说明，在重力作用下，物体加速度大小与物体质量无关。 〔2〕即算地球上空距地面h 处的重力加速度g ’。有万有引力定律可得： g ’＝2)(h R GM +又g ＝2R GM ，∴g g '＝22 ) (h R R +，∴g ’＝2)(h R R +g 〔3〕计算任意天体外表的重力加速度g ’。有万有引力定律得： g ’＝2' 'R GM 〔M ’为星球质量，R ’卫星球的半径〕，又g ＝2R GM ，∴g g '＝2)'('R R M M •。 注意：在地球外表物体受到地球施与的万有引力与其重力是合力与分力的关系，万有引力的另一个分量给物体提供其与地球一起自转所需要的向心力。由于这个向心力很少，我们可以忽略，所以在地球外表的物体F 引=G 2、天体运行的根本公式 在宇宙空间，行星和卫星运行所需的向心力，均来自于中心天体的万有引力。因此万有引力即为行星或卫星作圆周运动的向心力。因此可的以下几个根本公式。 〔1〕向心力的六个根本公式，设中心天体的质量为M ，行星〔或卫星〕的圆轨道半径为r ， 则向心力可以表示为：F 引=F 向，n F ＝G 2r Mm ＝ma ＝m r v 2=mr 2ω=mr 2)2(T π=mr 2)2(f π=m ωv 。 〔2〕五个比例关系：〔r 为行星的轨道半径〕 向心力：n F ＝G 2r Mm ，F ∝21r ； 向心加速度：a=G 2r M , a ∝21r ； ① G 2r Mm ＝m r v 2；得v ＝r GM ，v ∝r 1； ②G 2r Mm ＝m r 2ω；得ω＝3r GM ，ω∝31r ； ③G 2r Mm ＝mr 2)2(T π；得T ＝2πGM r 3，T ∝3r ； 〔3〕v 与ω的关系。在r 一定时，v=r ω,v ∝ω;在r 变化时，如卫星绕一螺旋轨道远离或靠近中心天体时，r 不断变化，v 、ω也随之变化。根据，v ∝ r 1 和ω∝31r ，这时v 与ω 为非线性关系，而不是正比关系。 3、引力常量的意义 根据万有引力定律和牛顿第二定律可得：G 2r Mm ＝mr 2)2(T π∴k GM T r ==2234π.这实际
2020—2021学年高一下学期物理人教版必修二第6章 万有引力与航天 含答案
2020—2021物理（人教）必修二第6章万有引力与航天含答案 必修二第6章万有引力与航天 一、选择题 1、下述说法中正确的有() A．一天24 h，太阳以地球为中心转动一周是公认的事实 B．由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速圆周运动 C．太阳系的八颗行星中，水星离太阳最近，由开普勒第三定律可知其运动周期最小 D．月球也是行星，它绕太阳一周需一个月的时间 2、（双选）开普勒关于行星运动规律的表达式为，以下理解正确的是( ) A. k是一个与行星无关的常量 B. a代表行星的球体半径 C. T代表行星运动的自转周期 D. T代表行星绕太阳运动的公转周期 3、下列关于万有引力的说法正确的是() A．万有引力定律是卡文迪许发现的 B．F＝G m1m2 r2中的G是一个比例常数，是没有单位的 C．万有引力定律只是严格适用于两个质点之间 D．两物体引力大小与质量成正比，与两物体间距离平方成反比 4、第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律。下列有关万有引力定律的说法中不正确的是 ( ) A.开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆 B.太阳与行星之间引力的规律不适用于行星与它的卫星 C.卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值 D.牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识 5、如图所示,两球间距离为r,半径分别为r1,r2,而球质量分布均匀,大小分别为m1,m2,则两球间的万有引力的大小为()
A.G B.G C.G D.G 6、一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为() A. B. C. D. 7、(双选)1798年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人．若已知万有引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1(地球自转周期)，一年的时间为T2(地球公转的周期)，地球中心到月球中心的距离为L1，地球中心到太阳中心的距离为L2.你能计算出() A．地球的质量m地＝gR2 G B．太阳的质量m太＝4π2L23 GT22 C．月球的质量m月＝4π2L13 GT12 D．可求月球、地球及太阳的密度 8、(双选)组成星球的物质是靠吸引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率．如果超过了该速率，则星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动．由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T.下列表达式中正确的是() A．T＝2π R3 GM B．T＝2π 3R3 GM C．T＝ π ρG D．T＝ 3π ρG *9、（双选）下列说法正确的是（） A. 地球是一颗绕太阳运动的行星 B. 关于天体运动的日心说和地心说都是错误的 C. 太阳是静止不动的，地球和其它行星都在绕太阳转动 D. 地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星却绕地球转动 *10、英国《新科学家(NewScientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，
人教版高中物理必修二第六章 万有引力与航天
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 第六章 万有引力与航天 一、行星的运动 基础过关 1．首先发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆，揭示行星运动规律的科学家是_ ，他是 在仔细研究了 的观测资料，经过了四年的刻苦计算的基础上总结出来了。 2．古人认为天体的运动是最完美和谐的 运动，后来 发现，所有行星绕 太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 位置上。 3． 下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( ) A ．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B ．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆 C ．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同 D ．所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比 4．理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式K T R 23 ，下列说法正确的是（ ） A ．公式只适用于轨道是椭圆的运动 B ．式中的K 值，对于所有行星（或卫星）都相等 C ．式中的K 值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关 D ．若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
5． 太阳系中两颗行星的质量分别为21m m 和，绕太阳运行的轨道半长轴分别为21r r 和，则它们的公转周期之比为（ ） A ．21r r B ．32 31r r C ．3231r r D ．无法确定 6． 在太阳系中，有八大行星绕着太阳运行，按着距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如果把这些行星的运动近似为匀速圆周运动，那么它们绕太阳运行一周所用的时间最长的是 ，运行角速度最大的是 。 7．已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b ，则它们的公转周期之比为 8．地球公转运行的轨道半径m R 1111049.1?=，若把地球公转周期称为1年，那么土星运行的轨道半径m R 12 21043.1?=，其周期多长？ 能力拓展 9．某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a ，远日点离太阳距离为b ，过近日点时行星的速率为a v ，则过远日点时速率为 10．飞船沿半径为R 的圆周绕地球运动其周期为T ，地球半径为0R ， 若飞船要返回地面，可在轨道上某点A 处将速率降到适当的数值，从而 使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B 点相 切，求飞船由A 点到B 点所需要的时间？ 二 太阳与行星间的引力 基础过关 1．下列说法正确的是 ( ) A ．行星绕太阳的椭圆轨道可以近似地看作圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引 力 B ．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转 C ．太阳对行星的引力等于行星对太阳的引力，其方向一定在两者的连线上 D ．所有行星与太阳间的引力都相等
高中物理必修二第六章万有引力与航天教案
授课班级：计划课时： 6.1行星的运动 三维教学目标 1、知识与技能 （1）知道地心说和日心说的基本内容； （2）知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；（3）知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关； （4）理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。2、过程与方法：过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。 3、情感、态度与价值观 （1）澄清对天体运动裨秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法。（2）感悟科学是人类进步不竭的动力。 教学重点：理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动。学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习。 教学难点：对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识。 教学方法：探究、讲授、讨论、练习 教具准备： 教学过程： 第一节行星的运动 （一）新课导入 多媒体演示：天体运动的图片浏览。 （二）新课教学 1、“地心说”和“日心说”之争 2、开普勒行星运动定律 运 第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗？（不同） 第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。 如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上，如果时间间隔相等，即t2-t1=t4-t3，那么面积A=面积B。由此可见，行星在远日点a 的速率最小，在近日点b的速率最大。授课备注（教学班级的授课具体时间、教师自由调整内容、课堂教学记录等。）
【人教版】高中物理必修二全册优秀教案：第六章万有引力与航天第5节宇宙航行
5．宇宙航行 三维目标 知识与技能 1．了解人造卫星的有关知识； 2．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。 过程与方法 通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力。 情感、态度与价值观 1．通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情； 2．感知人类探索宇宙的梦想．促使学生树立献身科学的人生价值观。 教学重点 第一宇宙速度的推导。 教学难点 运行速率与轨道半径之间对应的关系。 教学方法 探究、讲授、讨论、练习。 教具准备 多媒体课件 教学过程 ［新课导入］ 1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星，开创了人类航天时代的新纪元。我国在70年代发射第一颗卫星以来，相继发射了多颗不同种类的卫星，掌握了卫星回收技术和“一箭多星”技术，1999年发射了“神舟”号试验飞船。 随着现代科学技术的发展，我们对人造卫星已有所了解，那么地面上的物体在什么条件下才能成为人造卫星呢？人造卫星的轨道半径和它的运动速率之间有什么关系呢？这节课，我们要学习有关人造地球卫星的知识。 ［新课教学］ 一、人造地球卫星 1．牛顿的设想 在高山上用不同的水平初速度抛出一个物体，不计空气阻力，它们的落地点相同吗？ 它们的落地点不同，速度越大，落地点离山脚越远。因为在同一座高山上抛出，它们在空中运动的时间相同，速度大的水平位移大，所以落地点也较远。 假设被抛出物体的速度足够大，物体的运动情形又如何呢？ 如果地面上空有一个相对于地面静止的物体，它只受重力的作用， 那么它就做自由落体运动，如果物体在空中具有一定的初速度，且初速 度的方向与重力的方向垂直，那么它将做平抛运动，牛顿曾设想过：从 高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也一次 比一次离山脚远，如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。 2．人造地球卫星 （1）人造地球卫星 从地面抛出的物体，在地球引力的作用下绕地球旋转，就成为绕地球运动的人造卫星。 （2）人造地球卫星必须满足的条件
2020-2021学年人教物理必修2教师用书：第6章 5.宇宙航行 Word版含解析
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5．宇宙航行 [学习目标］1。［物理观念]知道三个宇宙速度的含义和数值，会计算第一宇宙速度．（重点) 2.［科学思维]掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系．(重点）3。［科学方法]理解近地卫星、同步卫星的区别．（难点) 4。[科学思维］掌握卫星的变轨问题．（难点） 一、人造地球卫星 1．人造地球卫星的发射及原理 （1)牛顿设想:如图甲所示，当物体被抛出的速度足够大时,它将围绕地球旋转而不再落回地面，成为一颗人造地球卫星． 甲乙 （2）发射过程简介:如图乙所示，发射人造地球卫星，一般使用三级火箭，最后一级火箭脱离时，卫星的速度称为发射速度，使卫星进入地球轨道的过程也大致为三个阶段． 2．动力学特点 一般情况下可认为人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其向心力由地球对它的万有引力提供． 3．卫星环绕地球运动的规律 由G错误!＝m错误!可得v＝错误!. 二、宇宙速度 1．三种宇宙速度
数值意义 第一宇宙速度7.9 km/s 卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的 速度 第二宇 宙速度 11.2 km/s使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度 第三宇宙速 度 16。7 km/s使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度 1957年10月，苏联成功发射了第一颗人造地球卫星． 1969年7月,美国“阿波罗11号”登上月球． 2003年10月15日，我国航天员杨利伟踏入太空． 2010年10月1日，我国的“嫦娥二号”探月卫星发射成功． 2013年6月11日，我国的“神舟十号”飞船发射成功． 1．思考判断（正确的打“√”,错误的打“×") （1）发射人造地球卫星需要足够大的速度．（√) (2)卫星绕地球运行不需要力的作用．（×) （3)卫星的运行速度随轨道半径的增大而增大．（×) (4）绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s。（×） （5）在地面上发射人造地球卫星的最小速度是7。9 km/s。(√) 2．中国计划于2020年发射火星探测器，探测器发射升空后首先绕太阳转动一段时间再调整轨道飞向火星．火星探测器的发射速度( ） A．等于7。9 m/s B．大于16。7 m/s C．大于7.9 m/s且小于11。2 m/s D．大于11。2 m/s 且小于 16。7 m/s D ［第一宇宙速度为7.9 km/s，第二宇宙速度为11。2 km/s，第三宇宙速度为
人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结及习题和答案
第六章；万有引力与航天知识点总结 一、人类认识天体运动的历史 1、“地心说”的内容及代表人物： 托勒密（欧多克斯、亚里士多德） 内容；地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳，月亮以及其他行星都绕地球运动。 2、“日心说”的内容及代表人物：哥白尼（布鲁诺被烧死、伽利略） 内容；日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。 二、开普勒行星运动定律的内容 开普勒第二定律：v v >远近 开普勒第三定律：K —与中心天体质量有关，与环绕星体无关的物理量；必须是同一中 心天体的星体才可以列比例，太阳系：33 32 22===......a a a T T T 水火地地水 火 三、万有引力定律 1、内容及其推导：应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。 2、表达式：2 2 1r m m G F = 3、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比，与它们之间的距离r 的二次方成反比。 4.引力常量：G=6.67×10-11N/m 2/kg 2，牛顿发现万有引力定律后的100多年里，卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。 5、适用条件：①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。 ②对于质量分布均匀的球体，公式中的r 就是它们球心之间的距离。 ③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用，其中r 为球心到质点 间的距离。 ④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也近似的适用，其中r 为两物体质心间的距离。
6、推导：2224mM G m R R T π=322 4R GM T π= 四、万有引力定律的两个重要推论 1、在匀质球层的空腔内任意位置处，质点受到地壳万有引力的合力为零。 2、在匀质球体内部距离球心r 处，质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。 五、黄金代换 六；双星系统 两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象，叫双星。 设双星的两子星的质量分别为M 1和M 2，相距L ，M 1和M 2的线速度分别为v 1和v 2，角速度分别为ω1和ω2，由万有引力定律和牛顿第二定律得： M 1： 2212111112 1 M M v G M M r L r ω== M 2： 22 12222222 2 M M v G M M r L r ω== 相同的有：周期，角速度，向心力 ，因为12F F =，所以22 1122m r m r ωω= 轨道半径之比与双星质量之比相反： 12 21 r m r m = 线速度之比与质量比相反： 12 21 v m v m =
人教版高中物理必修2第6章万有引力与航天习题含答案
2020春人教版物理必修二第6章万有引力与航天习题含答案 必修二第6章万有引力与航天 一、选择题 1、2017年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室在太空成功实现交会对接．若对接前的某段时间内“神舟十一号”和“天宫二号”处在同一圆形轨道上顺时针运行，如图所示，“神舟十一号”要想追上“天宫二号”，并能一起沿原来的圆形轨道继续顺时针运动，下列方法中可行的是() A．沿运动方向喷气 B．沿运动方向相反的方向喷气 C．先沿运动方向喷气，再沿与运动方向相反的方向喷气 D．先沿与运动方向相反的方向喷气，再沿运动方向喷气 2、太阳系中的八大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下面的图中4幅图是用 来描述这些行星运动所遵循的某一规律的图象．图中坐标系的横轴是lg(T T0)，纵 轴是lg(R R0)．这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径， T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下列4幅图中正确的是()
3、地球的半径为R ，地球表面处物体所受的重力为mg ，近似等于物体所受的万有引力．关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是( ) A ．离地面高度R 处为mg 2 B ．离地面高度R 处为mg 3 C ．离地面高度R 处为mg 4 D ．以上说法都不对 4、随着太空技术的飞速发展,地球上的人们登陆其他星球成为可能。假设未来的某一天,宇航员登上某一星球后,测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍,而该星球的平均密度与地球的差不多,则该星球质量大约是地球质量的 ( ) A.0.5倍 B.2倍 C.4倍 D.8倍 5、2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h 表示探测器与地球表面的距离,F 表示它所受的地球引力,能够描述F 随h 变化关系的图象是( ) 6、（多选）如图所示A.B.C 是在地球大气层外,圆形轨道上运行的三颗人造卫星,B.C 离地面的高度小于A 离地面的高度,A.B 的质量相等且大于C 的质量.下列说法中正确的是（ ） A. B.C 的线速度大小相等,且大于A 的线速度 B. B.C 的向心加速度大小相等,且小于A 的向心加速度 C. B.C 运行周期相同,且小于A 的运行周期 D. B 的向心力大于A 和C 的向心力 7、20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船,为了测量自身质量,启动推进器,测出飞船在短时间Δt 内速度的改变为Δv 和飞船受到的推力F(其他星球对它的引力可忽
人教版高二物理必修二第六章万有引力与航天 导学案(含答案,精排版) 6.5 宇宙航行之 绕行之
§6.5 宇宙航行之绕行之双星系统 制作：_____________ ______________ 班级： .组名： . 姓名： .时间：年月日 【本卷要求】： 1.自主性、积极性 2.动脑考虑 3.费曼学习法：确定一个学习的知识点；假设你在教授别人该知识点；遇到卡壳时回忆相关 知识点；简化你的语言，到达通俗易懂的程度。 4.每个点都要达标，达标的标准是可以“独立做出来〞，不达标你的努力就表达不出来 5.听懂是骗人的，看懂是骗人的，做出来才是自己的 6.该记的记，该理解的理解，该练习的练习，该总结的总结，勿懈怠！ 7.明确在学习什么东西，对其中的概念、定律等要追根溯源，弄清来龙去脉才能理解透彻、 应用灵敏 8.先会后熟：一种题型先模拟、考虑，弄懂了，再多做几道同类型的，总结出这种题型的做 法，直到条件反射 9.每做完一道题都要总结该题涉及的知识点和方法 10.做完本卷，总结该章节的知识构造，以及常见题型及做法 11.独立限时总分值作答 12.多做多思，孰能生巧，熟到条件反射，这样一是能见到更多的出题方式，二是能进步做题 速度 13.根据遗忘曲线，进展循环复习 14.步骤标准，书写整洁 15.错题本的建立：在每次发的试卷资料的右上角写上日期，同一科目的试卷按日期顺序放好。 在做错的题号上画叉号，在不会做的题号上画问号，以后就是一本很好的错题集。其他资料亦如此处理。这种方式简单实用。同时，当你积攒到一定程度，看到自己做过的厚厚的资料，难道不会由衷的产生一种成就感么？！ 【一分钟德育】 你是否在睡觉前反思一下今天的行为？ ●学会反思，是一个人不断加强自我修养，让自己成为社会的一个优秀分子的重要途径之一。 ●睡觉之前是一个人一天最冷静的时候，这时候你考虑问题比拟理智。 ●回过头来再看一看，我们就会有一些新的启迪和收获。 学会反思，是一个人不断加强自我修养，让自己成为社会的一个优秀分子的重要途径之一。我可以坦诚地告诉你，我虽然算不上一个非常优秀的人，但我从学校毕业走向社会20多年来，多少做过一些对社会有益的事。睡觉前反思今天的行为，是我长期坚持的一种习惯。 我们每天都要面对各种各样的人和事。虽然高中阶段面对的东西比走向社会后相对来说单一一些，但这仅仅是相对而言。其实高中生面对的人和事也并不简单。一天之内，从早到晚，我们要面对复杂的人际关系，面对快乐的，或者烦恼的事情，面对学习的压力，面对生活的无奈、贫乏，乃至窘迫。我们面对的这些东西，需要我们进展分析判断，采取正确的方法，作出自己的选择。白天，我们将该做的事情做了，
2020年春人教版高一物理必修2 第六章 万有引力与航天练习含答案
2020春人教物理必修（二）第六章万有引力与航天练习含答案 必修二第6章万有引力与航天 一、选择题 1、“嫦娥”三号探测器经轨道Ⅰ到达P点后经过调整速度进入圆轨道Ⅱ，经过变轨进入椭圆轨道Ⅲ，最后经过动力下降降落到月球表面上．下列说法正确的是() A．“嫦娥”三号在地球上的发射速度大于11.2 km/s B．“嫦娥”三号由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要加速 C．“嫦娥”三号分别经过轨道Ⅱ、Ⅲ的P点时，加速度相等 D．“嫦娥”三号在月球表面经过动力下降时处于失重状态 2、(双选)匀速圆周运动在科学史上曾经起过重要作用．下面列举的四位学者关于匀速圆周运动的论述，现在看来仍然正确的是() A．古希腊思想家柏拉图认为“天体的运动是圆周运动，因为圆周运动是最完善的，不需要任何推动” B．德国天文学家开普勒认为“火星轨道不是一个圆周，而是一个椭圆，并且没有这样一点，火星绕该点的运动是匀速的” C．意大利物理学家伽利略在《两门新科学的对话》一书中指出：“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可以保持不变，不过这是只能在水平面发生的一种情形” D．英国科学家牛顿认为“匀速圆周运动的物体受到的向心力指向圆心，向心力的大小与单位时间内通过的弧长的平方成正比，与圆周轨道半径成反比”3、如图所示，两个半径分别为r1和r2的球，均匀分布的质量分别为m1和m2，两球之间的距离为r，则两球间的万有引力大小为()
A ．G m 1m 2r 2 B ．G m 1m 2（r ＋r 1）2 C ．G m 1m 2（r ＋r 2）2 D ．G m 1m 2（r ＋r 1＋r 2）2 4、(多选)哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆,下列说法中正确的是 ( ) A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率 B.彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度 C.若彗星的周期为75年,则它的半长轴是地球公转半径的75倍 D.彗星在近日点的角速度大于它在远日点的角速度 5、两个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 。若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则两个大铁球之间的万有引力为( ) A.2F B.4F C.8F D.16F 6、宇航员在月球表面附近高h 处释放一个物体，经时间t 后落回月球表面，月球半径为R ．在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的宇宙飞船速率为（ ） A. 2 B. C. D. 7、设地球的自转角速度为ω0,地球半径为R,地球表面重力加速度为g 。某人造 卫星在赤道上空做匀速圆周运动,轨道半径为r,且r<5R(已知同步卫星距地心的距离约为7R)。飞行方向与地球的自转方向相同。在某时刻,该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方,则到它下一次通过该建筑物正上方所需时间为 ( ) A. B. C. D. 8、地球绕太阳公转的周期与月球绕地球公转的周期之比为p ，其轨道半径之比为q ，则太阳质量与地球质量之比M 日∶M 地为( ) A.q 3 p 2 B.p 2 q 3 C.p 3 q 2 D ．p 3q 3 *9、某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转轨 道半径的13，已知月球绕地球运行的周期是27.3天，求此人造地球卫星的运行
[2020-2021学年高一下学期物理人教版必修二第六章第五节宇宙航行教案]
[2020-2021学年高一下学期物理人教版必修二第六 章第五节宇宙航行教案] 【教学目标】一、知识与技能1．了解人造卫星的有关知识。 2．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。 3．通过实例，了解人类对太空的探索历程。 二、过程与方法1．能通过航天事业的发展史说明物理学的发展对于自然科学的促进作用。 2．通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力。 三、情感态度与价值观1．通过对我国航天事业发展的了解，进行爱国主义的教育。 2．关心国内外航空航天事业的发展现状与趋势，有将科学技术服务于人类的意识。 【教学重点】会推导第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度。 【教学难点】运行速率与轨道半径之间的关系。 【教学过程】【第一课时】案例一导入新课故事导入2021年10月24日经火箭发射，“常娥一号卫星”首先进入环绕地球的轨道，然后加速，脱离地球轨道后，惯性滑行，进入环绕月球的轨道，最后进行科学探测。 结合登月航线讨论：为什么飞船能围绕地球旋转？飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚？教师活动学生活动设计意图一、宇宙速度师组织学生观看常娥一号发射并到达月球的全过程flash动画和阅读“宇宙速度”。 呈现问题一： 1．抛出的石头会落地，为什么卫星、月球没有落下来？2．卫星、月球没有落下来必须具备什么条件？师：演示抛物实验，提出
问题。 牛顿的思考与设想： （1）抛出的速度v越大时，落地点越远，速度不断增大，将会出现什么结果？（2）牛顿根据自己的设想草拟了一幅极富创意的人造卫星原理图。 （3）牛顿的设想由于受技术条件的限制，物体不可能达到这样的速度，但他的思想启发了后人，在太空探索中立了头功。 呈现问题二： 1．平抛物体的速度逐渐增大，物体的落地点如何变化？2．速度达到一定值后，物体能否落回地面？3．若不能，此速度必须满足什么条件？4．若此速度再增大，又会出现什么现象？5．此抛出的物体速度增大何种程度才能绕地球做圆周运动？师：（1）由上面的第5问求得的抛出的物体速度v=7．9km/s时才能绕地球做圆周运动，这一速度就是第一宇宙速度，也是发射卫星能绕地球做环绕飞行的最低发射速度。 意义：第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度，所以也称为环绕速度。 （2）第二宇宙速度大小。 意义：使卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，也称为脱离速度。 注意：发射速度大于7．9km/s，而小于11．2km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆； 等于或大于11．2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。 （3）第三宇宙速度。 大小：。 意义：使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，也称为逃逸速度。 注意：发射速度大于11．2km/s，而小于16．7km/s，卫星绕太
2020学年人教版必修2习题：第六章万有引力与航天第5节宇宙航行1含答案
第5节宇宙航行 （满分100分，45分钟完成）班级_______姓名_______ 目的要求： 1．能用万有引力定律和圆周运动的知识，计算天体的质量、密度和星球表面的重力加速度； 2．理解描述人造卫星的各物理物理量的特点及与轨道的对应关系。 第Ⅰ卷(选择题共48分) 一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少 有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。 1．关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法正确的是（）A．天王星、海王星和冥王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算后发现的 B．18世纪时人们发现太阳的第七颗行星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是人们推测出在这颗行星的轨道外还有一颗行星C．太阳的第八颗行星是牛顿发现万有引力定律的时候，经过大量计算而发现的 D．太阳的第九颗行星是英国剑桥大学的学生亚当斯和勒维列合作研究，利用万有引力定律共同发现的 2. 已知月球中心到地球中心的距离大约是地球半径的60倍，则月球绕地球运行的向心加速度与地球表面的重力加速度之比为（） A．1∶60 B．1 C．1∶3600 D．60∶1 3．地球半径为R，地面附近的重力加速度为g，物体在离地面高度为h处的重力加速度的表达式是（） A．R h g R + B． R g R h + C． 2 2 () R h g R + D． 2 2 () R g R h + 4．离地面有一定高度的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其实际绕行速率是（）A．一定大于7.9×103m/s B．一定小于7.9×103m/s
2019-2020年高中物理 第六章 万有引力与航天 6.5宇宙航行教学案 新人教版必修2
2019-2020年高中物理第六章万有引力与航天 6.5宇宙航行教学案新人 教版必修2 班级________姓名________学号_____ 学习目标: 1、了解人造卫星的有关知识。 2、知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。 3、通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力 4、通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情。 5、感知人类探索宇宙的梦想，促使学生树立献身科学的人生价值观。 学习重点: 第一宇宙速度的推导 学习难点: 运行速率与轨道半径之间的关系 主要内容: （一）引入新课 教师活动：上节课我们学习了万有引力的成就。现在请同学们回忆下列问题： 1、万有引力定律在天文学上有何应用？ 2、如何应用万有引力定律计算天体的质量？能否计算环绕天体的质量？ 学生活动：经过思考，回答上述问题： 1、应用万有引力定律可以估算天体的质量；可以来发现未知天体。 2、应用万有引力定律求解天体质量时，万有引力充当向心力，结合圆周运动 向心加速度的三种表述方式可得三种形式的方程，即 G① G=mω2·r② G=m③ 教师活动：点评、总结 导入：这节课我们再来学习有关宇宙航行的知识。 （二）进行新课 1、宇宙速度 教师活动：请同学们阅读课文第一自然段，同时思考下列问题［投影出示］： 1、在地面抛出的物体为什么要落回地面？ 2、什么叫人造地球卫星？ 学生活动：阅读课文，从课文中找出相应的答案。 1、在地面上抛出的物体，由于受到地球引力的作用，所以最终都要落回到地 面。 2、如果在地面上抛出一个物体时的速度足够大，那么它将不再落回地面，而 成为一个绕地球运转的卫星，这个物体此时就可认为是一颗人造地球卫星。
人教版 必修二第六章第一节《行星的运动》学案+答案
第六章 万有引力与航天 6.1 《行星的运动》学案 【学习目标】 1.知道地心说和日心说的基本内容。 2.知道行星绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 3.学习开普勒三大定律，能用三大定律解决问题。 4.了解人类对行星的认识过程是漫长且复杂的，真理来之不易。 【重点难点】开普勒三大定律且应用 【课前预习】1、“地心说”的观点：。代表人物是。 2、“日心说”的观点：。代表人物是。 3、开普勒第一定律：。 4、开普勒第二定律：。 5、开普勒第三定律：。公式是。 6、公式k T a 23 中的比例系数k 与有关。 [堂中互动] [问题探究1]古代对行星运动规律的认识 [教师点拨] 对天体的运动，历史上有过“地心说”和“日心说”两种对立的认识。发生过激烈的斗争。 1、地心说 由于地球的自转，我们在地球上看到天上的星星，感觉上都是绕地球运动，太阳与月亮也一样，这样人们就很容易得出，地球是宇宙的中心，太阳、月亮及所有的星星都是绕地球转动的。这就是地心说。其代表人物是古希腊的托勒密．“地心说’符合人们的直接经验，同时也符合势力强大的 神学关于地球是宇宙中心的认识，故地心说一度占据了统治地位． 2、日心说 波兰天文学家哥白尼(1473-1543)提出“日心说”（《天体运行论》）：太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳运动。为宣传和捍卫这个学说，意大利学者布鲁诺被 裁判所活活烧死。“哥白尼拦住了太阳，推动了地球。” 实际上，太阳也不是宇宙的中心，也并非静止，它在以2.46亿年的周期绕银河系中心运动。…… 例1．16世纪,哥白尼经过40多年的天文观测和潜心研究,提出“日心说”的如下四个基本论点,这四个基本论点目前看不存在缺陷的是( ) A.宇宙的中心是太阳,所有的行星都在绕太阳做匀速圆周运动 B.地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动 C.天体不转动,因为地球每天自西向东转一周,造成天体每天东升西落的现象 D.与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多
【原创精品】高中物理人教版必修2第六章万有引力与航天12.宇宙航行含答案解析
【原创精品】高中物理人教版必修2第六章万有引力与航天 12.宇宙航行 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于宇宙速度，下列说法正确的是（） A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的最小发射速度 B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度 D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度 2．绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星，它的运行速度( ) A．一定等于7.9km/s B．小于等于7.9km/s C．大于等于7.9km/s，而小于11.2km/s D．只需满足大于7.9km/s 3．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（） A．距地面的高度变大 B．向心加速度变大 C．线速度变大 D．角速度变大 4．a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示，下列说法中正确的是（） A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度 D．a、c存在P点相撞的危险 5．我国自主研制的北斗导航系统现已正式商业运行．北斗导航系统又被称为“双星定位
系统”，具有导航、定位等功能．“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R（r>R），不计卫星间的相互作用力，则（） A．这两颗卫星的加速度大小相等，大小均为g B．卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为 C．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2 D．卫星1中的仪器因不受重力而处于完全失重状态 6．宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R）．据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（） A．B． C．D． 二、多选题 7．下面关于同步通信卫星的说法中，正确的是（） A．同步通信卫星和地球自转同步卫星的高度和速率都是确定的 B．同步通信卫星的高度、速度、周期中，有的能确定，有的不能确定，可以调节C．我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114 min，比同步通信卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步通信卫星的低 D．同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造地球卫星的速率小 8．设地球的半径为R，质量为m的卫星在距地面高为2R处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则（） A．卫星的线速度为
2019-2020年高中物理人教版必修2习题：第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行2 Word版含答案
2019-2020年高中物理人教版必修2习题：第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行2 Word 版含答案 （满分100分，60分钟完成） 班级_______姓名______ 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 一、选择题：本大题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少 有一个选项正确，选对的得8分，对而不全得4分。选错或不选的得0分。 1．火星有两颗卫星，分别为火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆，已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比 （ ） A ．火卫一距火星表面较近 B ．火卫二的角速度较大 C ．火卫一的运动速度较大 D ．火卫二的向心加速度较大 2．如图1所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的有 （ ） A ．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B ．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C ．卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时 的加速度 D ．卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时 的加速度 3．据天文观测，在某些行星的周围有模糊不清的物质存在，为了判断这些物质是行星大气还是小卫星群，又测出了这些物质各层的线速度v 的大小与该层至行星中心的距离r ，下列说法正确的是 （ ） A ．若v 与r 成正比，可判定这些物质是行星大气 B ．若v 与r 成反比，可判定这些物质是行星大气 C ．若v 2 与r 成正比，可判定这些物质是小卫星群 D ．若v 2与r 成反比，可判定这些物质是小卫星群 4．土星的周围有美丽的光环，组成环的颗粒大小不一，线度从1μm ～10m 的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星的距离从7.3×104 km 到1.4 ×105 km ，已知环的外层颗粒绕土星 图1