2019统编版高中物理必修第二册第七章《万有引力与宇宙航行》章节教案设计+练习题含答案
【2019统编版】人教版高中物理必修第二册第七章《万有引力与宇宙航行》全章节备课教案教学设计+课后巩固练习及答案7.1《行星的运动》教学设计教学流程教学目标一、知识与技能认识椭圆；了解人类对天体运行的研究历史；理解开普勒三定律。
二、过程与方法通过对天体运行研究历史的了解，体会科学研究的一般思路与方法──质疑、批判、猜测、观察与实验。
三、情感态度价值观通过对天体运行研究历史的了解，感悟科学家对科学的执著和献身精神，培养学生热爱科学、献身科学的精神和勇于创新、敢于坚持真理、实事求是的科学态度。
【教学重点】开普勒三定律。
【教学难点】行星的椭圆轨道。
【教具准备】细线、图钉、木板、铅笔、课件等【教学过程】一、复习提问1．曲线运动是变速运动吗？2．曲线运动中，质点经过曲线上某一点时的速度方向如何确定？3．质点做曲线运动的条件是什么？二、引入课题学生阅读──本章“引言”部分。
教师讲述──本节课，我们先来了解一下人类对天体运行的研究历史，回顾一下科学先贤的工作──学习《行星的运动》。
三、新课教学教师讲述：人类对天体运行的认识，起源于托勒密的“地心说”，经哥白尼发展到了“日心说”，开普勒的“行星运动定律”第一次为天体的运动立了法。
而完全解决天体运动问题的则是“站在巨人肩膀上”的牛顿。
探究一：第谷、开普勒的研究1．课件展示“阅读材料”──学生阅读讨论第谷与开普勒第谷（1510──1601）──天体运动的守候者1510年12月14日生于丹麦斯坎尼亚省基乌德斯特普的一个贵族家庭。
其父是律师。
1601年10月24日，第谷逝世于布拉格，终年57岁。
第谷于1559年入哥本哈根大学读书。
1560年8月，他根据预报观察到一次日食，这使他对天文学产生了极大的兴趣。
1562年第谷转到德国莱比锡大学学习法律，但却利用全部的业余时间研究天文学。
1563年他写出了第一份天文观测资料，记载了木星、土星和太阳在一直线上的情况。
1566年第谷开始到各国漫游，并在德国罗斯托克大学攻读天文学。
从此他开始了毕生的天文研究工作，取得了重大的成就。
第谷的一生在天文观测方面所取得的成果，为近代天文学的发展奠定了坚实的基础。
第谷的最重要发现是1572年11月11日观测了仙后座的新星爆发。
前后16个月的详细观察和记载，取得了惊人的结果，彻底动摇了亚里士多德的天体不变的学说，开辟了天文学发展的新领域。
1576年在丹麦国王弗里德里赫二世的建议下，第谷在丹麦与瑞典间的赫芬岛开始建立“观天堡”。
这是世界上最早的大型天文台，在这里设置了四个观象台、一个图书馆、一个实验室和一个印刷厂，配备了齐全的仪器，耗资黄金1吨多。
直到1579年，第谷一直在这里工作20多年，取得了一系列重要成果，创制了大量的先进天文仪器。
其中最著名的有1577年以二颗明亮的彗星的观察。
他通过观察得出了彗星比月亮远许多倍的结论，这一重要结论对于帮助人们正确认识天文现象，产生了很大影响。
1599年丹麦国王弗里德里赫死后，第谷在波希米亚皇帝鲁道夫十世的帮助下，移居布拉格，建立了新的天文台。
1600年第谷与开普勒相遇，邀请他作为自己的助手，次年第谷逝世，开普勒接替了他的工作，并继承了他的宫廷数学家的职务。
第谷的大量极为精确的天文观测资料，为开普勒的工作创造了条件，他所编著经开普勒完成，于1627年出版的《鲁道夫天文表》成为当时最精确的天文表。
第谷是一位杰出的观测家，但他的宇宙观却是错误的。
第谷本人不接受任何地动的思想。
他认为所有行星都绕太阳运动，而太阳率领众行星绕地球运动。
他的体系是属于地心说的。
可以说，作为丹麦天文学家的第谷，是近代天文学的奠基人。
开普勒 (1571-1630) ──天天体运动的立法者开普勒是德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。
他以数学的和谐性探索宇宙，在天文学方面做出了巨大的贡献。
开普勒是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物，被后世的科学史家称为“天上的立法者”。
开普勒出生在德国威尔的一个贫民家庭，开普勒是一个早产儿，体质很差。
他在童年时代遭遇了很大的不幸，四岁时患上了天花和猩红热，虽侥幸死里逃生，身体却受到了严重的摧残，视力衰弱，一只手半残。
但开普勒身上有一种顽强的进取精神，但一直坚持努力学习，成绩一直名列前茅。
1587年进入蒂宾根大学，在校中遇到秘密宣传哥白尼学说的天文学教授麦斯特林。
在他的影响下，很快成为哥白尼学说的忠实维护者。
大学毕业后，开普勒获得了天文学硕士的学位，被聘请到格拉茨新教神学院担任教师。
后来，由于学校被天主教会控制，开普勒离开神学院前往布拉格，与卓越的天文观察家第谷一起专心地从事天文观测工作。
正是第谷发现了开普勒的才能。
在第谷的帮助和指导下，开普勒的学业有了巨大的进步。
第谷死后，开普勒接替了他的职位，被聘为皇帝的数学家。
然而皇帝对他十分悭吝，给他的薪俸仅仅是第谷的一半，还时常拖欠不给。
他的这一点点收入不足以养活年迈的母亲和妻儿，因此生活非常困苦。
但开普勒却从未中断过自己的科学研究，并且在这种艰苦的环境下取得了天文学上的累累成果。
早期的开普勒深受柏拉图和毕达哥拉斯神秘主义宇宙结构论的影响，以数学的和谐性去探索宇宙。
他用古希腊人已经发现的五个正多面体，跟当时已知的六颗行星的轨道套迭，从而解释了太阳系中包括地球在内恰好有六颗行星以及它们的轨道大小的原因。
他把这些结论整理成书发表，定名为《宇宙的秘密》。
这个设想虽带有神秘主义色彩，但却也是一个大胆的探索。
第谷最大的天文学成就就是发现了开普勒。
第谷在临终前将自己多年积累的天文观测资料全部交给了开普勒，再三叮嘱开普勒要继续他的工作，并将观察结果出版出来。
开普勒接过了第谷尚未完成的研究工作。
后来，开普勒在伽利略的影响下，通过对行星运动进行深入的研究，抛弃了柏拉图和毕达哥拉斯的学说，逐步走上真理和科学的轨道。
对火星轨道的研究是开普勒重新研究天体运动的起点。
因为在第谷遗留下来的数据资料中，火星的资料是最丰富的，而哥白尼的理论在火星轨道上的偏离最大。
开始，开普勒用正圆编制火星的运行表，发现火星老是出轨。
他便将正圆改为偏心圆。
在进行了无数次的试验后，他找到了与事实较为符合的方案。
可是，依照这个方法来预测卫星的位置，却跟第谷的数据不符，产生了8分的误差。
这8分的误差相当于秒针0．02秒瞬间转过的角度。
开普勒知道第谷的实验数据是可信的，那错误出在什么地方呢？正是这个不容忽略的8分使开普勒走上了天文学改革的道路。
他敏感的意识到火星的轨道并不是一个圆周。
随后，在进行了多次实验后，开普勒将火星轨道确定为椭圆，并用三角定点法测出地球的轨道也是椭圆，断定它运动的线速度跟它与太阳的距离有关。
这样就得出了关于行星运动的第二条定律：“行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。
”这两条定律，刊登于1609年出版的《新天文学》一书。
书中他还指出，这两条定律同样适用于其他行星和月球的运动。
1612年，开普勒的保护人鲁道夫二世被迫退位，因此他也离开布拉格，去奥地利的林茨。
当地专门为他设立了一个数学家的职务。
经过长期繁复的计算和无数次失败，他终于发现了行星运动的第三条定律：“行星公转周期的平方等于轨道半长轴的立方。
”这一结果发表在1619年出版的《宇宙和谐论》中。
行星运动三定律的发现为经典天文学奠定了基石，并导致数十年后万有引力定律的发现。
1604年9月30日在蛇夫座附近出现一颗新星，最亮时比木星还亮。
开普勒对这颗新星进行了17个月的观测并发表了观测结果。
历史上称它为开普勒新星(这是一颗银河系内的超新星)。
1607年，他观测了一颗大彗星，就是后来的哈雷彗星。
不仅在天文学上，开普勒在在光学领域的贡献也是非常卓越的。
他是近代光学的奠基者。
他研究了小孔成像，并从几何光学的角度加以解释说明。
他指出光的强度和光源的距离的平方成反比。
开普勒研究过光的折射问题，认为折射的大小不能单单从物质密度的大小来考虑。
例如油的密度比水的密度小，而它的折射却比水的折射大。
1611年，开普勒发表了《折光学》一书，阐述了光的折射原理，为折射望远镜的发明奠定了基础。
他最早提出了光线和光束的表示法，还成功地改进了望远镜。
开普勒还对人的视觉进行了研究，纠正了以前人们所认为的视觉是由眼睛的发射出光的错误观点。
他认为人看见物体是因为物体所发出的光通过眼睛的水晶体投射在视网膜上，并且解释了产生近视眼和远视眼的原因。
1604年发表《对威蒂略的补充--天文光学说明》。
1611年出版《光学》一书，这是一本阐述近代望远镜理论的著作。
他把伽利略望远镜的凹透镜目镜改成小凸透镜，这种望远镜被称为开普勒望远镜。
开普勒还发现大气折射的近似定律，用很简单的方法计算大气折射，并且说明在天顶大气折射为零。
他最先认为大气有重量，并且正确地说明月全食时月亮呈红色是由于一部分太阳光被地球大气折射后投射到月亮上而造成的。
他出版的《哥白尼天文学概要》叙述他对宇宙结构和大小的观点；在《彗星论》中，他指出彗尾总是背着太阳，是因为太阳光排斥彗头的物质所造成；1627年出版的《鲁道夫星表》是根据他的行星运动定律和第谷的观测资料编制的。
根据此表可以知道行星的位置，其精度比以前的任何星表都高，直到十八世纪中叶，它一直被视为天文学上的标准星表。
他于1629年出版的《稀奇的1631年天象》中预言1631年11月7日水星凌日现象，12月6日金星也将凌日，果然如期观测到了水星凌日，而金星凌日西欧看不到。
晚年的开普勒坚持不懈地同唯心主义的宇宙论作斗争。
1625年，他写了题为《为第谷．布拉赫申辩》的著作，驳诉了乌尔苏斯对第谷的攻击，因而受到了天主教会的迫害。
天主教会将开普勒的著作列为禁书。
1626年，一群天主教徒包围了开普勒的住所，扬言要处决他。
后来，开普勒因为曾担任皇帝的数学家而幸免遇难。
1630年11月，因数月未得到薪金，生活难以维持，年迈的开普勒不得不亲自到雷根斯堡索取。
不幸的是，他刚刚到那里就抱病不起。
1630年11月15日，开普勒在一家客栈里悄悄地离开了世界。
他死时，除一些书籍和手稿之外，身上仅剩下了7分尼（1马克等于100分尼）。
开普勒被葬于拉提斯本圣彼得堡教堂，战争过后，他的坟墓已荡然无存。
但他突破性的天文学理论，以及他不懈探索宇宙的精神却成为了后人铭记他的最好的丰碑。
开普勒所处的年代正值欧洲从封建主义社会向资本主义社会转变的时期。
在科学与神权的斗争中，开普勒坚定地站在了科学的一边，用自己孱弱的身体、艰苦的劳动和伟大的发现来挑战封建传统观念，推动了唯物主义世界观的发展，使人类科学向前跨进了一大步。
马克思高度评价了开普勒的品格，称他是自己所喜爱的英雄。
2．课件展示：天体（包括人造天体）运行短片──取自记录片《宇宙与人》3．做一做：画椭圆──认识椭圆：两个焦点、长短半轴，椭圆上的点到两焦点的距离之和总从什么规律？3．组织讨论：分组讨论──展示结果──师生评价──教师小结（1）日心说的基本内容是什么？所有行星都围绕太阳运动，太阳是行星运动轨道的中心。
物理人教版(2019)必修第二册第七章万有引力与宇宙航行微专题(共34张ppt)
如图，设卫星在圆轨道Ⅰ和Ⅲ上运行时的速率分别为v1、v3，在轨道Ⅱ上过A点和B点时速率分别为 vA、vB。在A点加速，则vA>v1，在B点加速，则v3>vB，又因v1>v3，故有vA>v1>v3>vB，加速度 a =a
1．近几年来，我国生产的“蛟龙号”下潜突破7000m大关，我国的北斗导航系 统也进入紧密的组网阶段。已知质量分布均匀的球壳对壳内任一质点的万有引
力为零，将地球看成半径为R、质量分布均匀的球体，北斗导航系统中的一颗 卫星的轨道距离地面的高度为h，“蛟龙号”下潜的深度为d，则该卫星所在处
的重力加速度与“蛟龙号”所在处的重力加速度的大小之比为（ ）
环绕天体的向心加速度等于同高处物体的重力加速度
深刻理解一定四定，一变四变
√ √
√ √
√
√
二、万有引力与重力的关系
1.地球对物体的吸引力F表现为两个效果：一是重力mg， 二是提供物体随地球自转的向心力F向，如图所示.
1.某类地天体可视为质量分布均匀的球体，由于自转的原因，其表面
“赤道”处的重力加速度为g1，“极点”处的重力加速度为g2，若已知 自转周期为T，则该天体的半径为
4π2 A.g1T2
4π2 B.g2T2
√g2－g1T2
C. 4π2
g1＋g2T2 D. 4π2
在“极点”处：mg2＝GRM2m；在其表面“赤道”处：GRM2m－mg1＝ m(2Tπ)2R；解得：R＝g2－4πg21T2，故选 C.
√
√ √
√ √
2.星体内部万有引力的两个推论
第七章：《万有引力与宇宙航行》章末复习(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)
短，故D错误。故选A。
高中物理必修第二册课件
03. 精选练习
练习2
如图所示为太阳系主要天体的分布示意图，下列关于太阳系行星运动规律
的描述正确的是（
）
如图所示是小昭某次乘车通过汕头海湾隧道时用手机软件记录下来的数据及运动路线，下列说法正
确的是（
）
A．所有行星均以太阳为中心做匀速圆周运动
A．以隧道为参考系，洞顶两侧的照明灯在快速后退
h
如图，地球内部距离表面为h处的物体
受到的万有引力是由内部半径为R－h的
球体（红色部分）施加的。外部（蓝色
部分）整体对物体的引力的合力为零。
M0
R
M
03.
位于球壳外部的质点
高中物理必修第二册课件
m
如图，球壳的质量为M,半径为R，质点m到球壳
h
表面的距离为h，那么质点m受到的引力为：
Mm
F G
（R h ) 2
R
M
即质点m受到的万有引力为将球壳视为一位于球心处的与球壳
等质量的质点与壳外质点间的万有引力。
04.
高中物理必修第二册课件
几个重要的关系式
质量为m的天体绕质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动：
GM
man an 2
r
M
m
2
Mm
G 2
r
v
GM
m v
r
r
GM
m r
GMm
gR2
“称量”地球的质量mg＝F万：mg＝ 2 ⇒M＝
G
R
忽略地球自转影响
2019统编人教版高中物理必修第二册全册教案设计(含课后练习单元测试及答案)
【2019统编版】人教版高中物理必修第二册第五章《抛体运动》全章节备课教案教学设计+课后练习及答案5.1《曲线运动》教学设计教学目标：知识与技能1通过观察,了解曲线运动,知道曲线运动的方向:2掌握物体做曲线运动的条件,明确曲线运动是一种变速运动:3知道速度方向、合力方向及轨迹弯曲情况之间的关系;过程与方法1.体验曲线运动与直线运动的区别2体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。
情感态度与价值观1.能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲:2.通过探究的过程,让学生体会得出结论的科学方法-归纳法:3.理解物体做曲线运动的条件,能运用牛顿运动定律分析曲线运动的条件,掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系,形成曲线运动的物理观念教学重难点：教学重点：1.什么是曲线运动？物体做曲线运动的方向的确定。
2.物体做曲线运动的条件。
教学难点：1.理解曲线运动的变速运动；2.用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件，能运用曲线运动相关知识解决实际问题。
课前准备：实验用具；PPT课件教学过程：一、自学导入1.曲线运动的速度方向(1)□01曲线的运动称为曲线运动。
(2)做曲线运动的物体，速度的方向在□02不断变化。
(3)如图所示，过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫作曲线的割线。
设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。
当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫作曲线在A点的□03切线。
(4)做曲线运动时，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的□04切线方向。
(5)曲线运动是变速运动①速度是矢量，它既有大小，又有□05方向。
不论速度的大小是否改变，只要速度的□06方向发生改变，就表示速度发生了变化，也就具有了□07加速度。
②在曲线运动中，速度的方向是变化的，所以曲线运动是□08变速运动。
2．物体做曲线运动的条件(1)动力学角度：当物体所受合力的方向与它的速度方向□09不在同一直线上时，物体做曲线运动。
(常考题)人教版高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试(有答案解析)(1)
一、选择题1．“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是（ ）A ．彗星绕太阳运动的角速度不变B ．彗星在近日点处的线速度大于远日点处的线速度C ．彗星在近日点处的加速度小于远日点处的加速度D ．彗星在近日点处的机械能小于远日点处的机械能2．下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（ ）①万有引力定开普勒在实验室发现的②对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律2Mm F Gr中的r 是两质点间的距离③对于质量分布均匀的球体，公式中的r 是两球心间的距离④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力． A ．①③ B ．②④ C ．②③ D ．①④ 3．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E 运行，在P 点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。
下列说法正确的是（ ）A ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的速度都相同B ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的加速度都相同C ．卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度D ．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度4．2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。
如图所示，嫦娥五号取土后，在P 点处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，以便返回地球。
已知嫦娥五号在圆形轨道Ⅰ的运行周期为T 1，轨道半径为R ；椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a ，经过P 点的速率为v ，运行周期为T 2。
已知月球的质量为M ，万有引力常量为G ，则（ ）A．3132TTaR=B．GMva=C．GMvR=D．23214πRMGT=5．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述中正确的是（）A．卫星的运行速度可能等于第一宇宙速度B．卫星距离地面的高度为2 324 GMTπC．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度D．卫星运行的向心加速度等于地球赤道表面物体的向心加速度6．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G，则地球的半径为（）A．22()4g g Tπ-B．22()4g g Tπ+C．224g TπD．224gTπ7．如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。
部编版高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行带答案总结(重点)超详细
(名师选题)部编版高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行带答案总结(重点)超详细
单选题 1、若太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视为半径为r的圆。已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足（ ） A．𝐺𝑀=4𝜋2𝑟3𝑇2B．𝐺𝑀=4𝜋2𝑟2𝑇2C．𝐺𝑀=4𝜋2𝑟2𝑇D．𝐺𝑀=4𝜋𝑟3𝑇2 2、为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T。则太阳的质量为（忽略地球自转）（ ） A．4𝜋2𝑟3𝑇2𝑅2𝑔B．𝑇2𝑅2𝑔4𝜋2𝑚𝑟3 C．4𝜋2𝑚𝑔𝑟2𝑅3𝑇2D．4𝜋2𝑚𝑟3𝑇2𝑅2𝑔 3、设海陆雷达卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的n倍，下列说法正确的是（ ） A．在相等的时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积相等 B．在相等的时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积之比为√𝑛∶1 C．海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星线速度之比为√𝑛∶1 D．海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星向心加速度之比为n2∶1 4、中国空间站天和核心舱先后与天舟二号和神舟十二号进行对接，为了实现神舟飞船与天宫号空间站顺利对接，具体操作应为（ ） A．飞船与空间站在同一轨道上沿相反方向做圆周运动，接触后对接 B．空间站在前、飞船在后且两者沿同一方向在同一轨道做圆周运动，在合适的位置飞船加速追上空间站后对接 C．空间站在高轨道，飞船在低轨道且两者同向飞行，在合适的位置飞船加速追上空间站后对接 D．飞船在前、空间站在后且两者沿同一方向在同一轨道做圆周运动，在合适的位置飞船减速与空间站对接 5、宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，已观测到稳定的三星系统存在形式之一是：三颗星位于同一直线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行，设每个星体的质量均为M，则（ ）
高一物理(必修二)《第七章-万有引力与宇宙航行》单元测试卷及答案-人教版
高一物理(必修二)《第七章万有引力与宇宙航行》单元测试卷及答案-人教版一、单选题1. 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并不适用于行星与它的卫星C. 库仑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没有利用牛顿第三定律的知识2. 木星和地球都绕太阳公转，木星的公转周期约12年，地球与太阳的距离为1天文单位，则木星与太阳的距离约为( )A. 2天文单位B. 4天文单位C. 5.2天文单位D. 12天文单位3. 为探究地球表面万有引力与重力的关系，一科学爱好者用同一弹簧测力计分别在地面的不同纬度位置测量一质量为m的物体所受的重力。
假设在两极时，物体静止时竖直方向的弹簧弹力为F1，在赤道上时，物体静止时竖直方向的弹簧弹力为F2。
地球自转角速度为ω，设地球为标准的球体，半径为R，质量为M，引力常量为G.则以下表达式正确的是( )A. F1=F2B. F2=GMmR2=ω2RC. F1=F2+mω2RD. GMR24. 假设地球是一个质量均匀分布的球体，已知质量分布均匀的球壳对球壳内物体的引力为零。
沿地球的南北极打一个内壁光滑的洞，在洞的上端无初速释放一个小球(小球的直径略小于洞的直径)，在小球向下端运动的过程中，你可能不会推导小球速度随时间变化的表示式，但是你可以用所学过的物理知识定性画出小球的速度与时间图象，取向下为正方向，则下列图象中正确的是( )A. B.C. D.5. 2021年6月17日我国3名宇航员成功入驻我国自己的空间站，宇航员将在空间站内做各种“微重力”(物体的视重微小但不为零)环境下的科学实验。
微重力是由多种原因引起的，其中一个原因是“重力梯度”(物体在空间站内处于不同的高度时，由于物体随空间站一起运行的轨道半径微小变化引起的地球引力及向心力的变化)引起的。
(易错题)高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试题(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，A为地球表面赤道上的待发射卫星，B为轨道在赤道平面内的实验卫星，C 为在赤道上空的地球同步卫星，已知卫星C和卫星B的轨道半径之比为2：1，且两卫星的环绕方向相同，下列说法正确的是（）A．卫星B、C运行速度之比为2：1B．卫星B的向心力大于卫星A的向心力C．同一物体在卫星B中对支持物的压力比在卫星C中大D．卫星B的周期为622．已知地球表面的重力加速度为g，地面上空离地面高度等于地球半径的某点有一卫星恰好经过，该卫星的质量为m，则该卫星在该点的重力大小为（）A．mg B．12mg C．13mg D．14mg3．2018年11月20日，国内首颗商业低轨卫星“嘉定一号”在酒泉卫星发射中心成功升空，随后卫星进入预定匀速圆周运动的轨道，它也是中国首个全球低轨通信卫星星座“翔云”的首发星，开启了中国天基物联探测新时代，下列说法正确的是（）A．该卫星的发射速度小于7.9km/sB．据了解该卫星在距离地面约400km的近地轨道运行，则可以估算卫星所受的万有引力C．该卫星在预定轨道上的周期等于同步卫星的周期D．该卫星接到地面指令需要变轨至更高轨道，则卫星应向后喷气加速4．通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。
假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。
这两个物理量可以是（）A．卫星的质量和线速度B．卫星的质量和轨道半径C．卫星的质量和角速度D．卫星的运行周期和轨道半径5．我国在2020年发射了一颗火星探测卫星，预计2021年7月之前落到火星，对火星展开环绕勘探。
若将地球和火星均视为球体，它们绕太阳的公转均视为匀速圆周运动，有关数据如表所示，则下列说法正确的是（）行星星体半径/m质量/kg公转周期/年火星 6310⨯ 23610⨯ 2 地球 6610⨯24610⨯ 1A ．火星表面的重力加速度大小约为地球表面重力加速度大小的15 B ．火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的15 C ．火星的密度约为地球密度的8倍D ．火星绕太阳公转的向心加速度大小约为地球绕太阳公转的向心加速度大小的14 6．如图所示，人造地球卫星发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道。
最新人教版高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》测试题(有答案解析)(1)
一、选择题1．如下图所示，惯性系S 中有一边长为l 的立方体，从相对S 系沿x 方向以接近光速匀速飞行的飞行器上观察该立方体的形状是（ ）A ．B ．C ．D ．2．对于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法错误的是（ ）A ．卫星做匀速圆周运动的向心力是由地球对卫星的万有引力提供的B ．轨道半径越大，卫星线速度越大C ．轨道半径越大，卫星线速度越小D ．同一轨道上运行的卫星，线速度大小相等3．一宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球的密度，只需要测定飞船的（ ）A ．环绕半径B ．环绕速度C ．环绕周期D ．环绕加速度 4．“嫦娥三号”是我国第一个月球软着陆无人探测器，当它在距月球表面为100m 的圆形轨道上运行时，周期为18mim 。
已知月球半径和引力常量，由此不能推算出（ ） A ．月球的质量B ．“嫦娥三号”的质量C ．月球的第一宇宙速度D ．“嫦娥三号”在该轨道上的运行速度 5．如图所示为一质量为M 的球形物体，质量分布均匀，半径为R ，在距球心2R 处有一质量为m 的质点。
若将球体挖去一个半径为2R 的小球，两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线外，两球表面相切。
已知引力常量为G ，则剩余部分对质点的万有引力的大小为（ ）A ．2736GMm R B ．21136GMm R C ．223100GMm R D ．229100GMm R 6．1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量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1T （地球自转周期），一年的时间为2T （地球公转周期），地球中心到月球中心的距离为1L ，地球中心到太阳中心的距离为2L 。
下列说法正确的是（ ） A ．由以上数据不能求出地球的质量B ．由以上数据不能求出太阳的质量C ．由以上数据不能求出月球的质量D ．由题中数据可求月球的密度7．下列叙述正确的是（ ）A ．牛顿提出了万有引力定律，并用实验测量了万有引力常量B ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立物理模型法C ．伽利略提出行星运动三定律D ．伽利略在研究力和运动的关系时，得出了力不是维持物体运动的原因，采用了控制变量的方法8．电影《流浪地球》深受观众喜爱，地球最后找到了新的家园，是一颗质量比太阳大一倍的恒星。
人教版高中物理新教材必修第二册第7章-万有引力与宇宙航行-教案
星环绕天体表面运动的周期 T,就可估测出
中心天体的密度.
75
7.
4 宇宙航行
宇宙
数值
速度
(
km/
s)
意义
是人造地球卫星的最
第一宇宙速
度(环绕速度)
小发 射 速 度,也 是 人
7.
9
造地球卫星绕地球做
圆周运动的最大运行
速度.
第二宇宙速
度(脱离速度)
第三宇宙速
度(逃逸速度)
使物体挣脱地球引力
11.
v
m
r
2
v2
m
Mm
G 2 =man = r
r
mrω2
4π2
m 2r
T
2.天体表面问题
不计天体自转的影响,在 天 体 表 面 上 的
物体受 到 的 重 力 近 似 等 于 其 所 受 的 万 有 引
力,即 mg=G
速度g 时使用).其中 M 为该天体的质量,
R
为该天体的半径,
g 为相应天体表面的重力加
Mm
=m
r2
v2
4π2
v2r ω2r3
=mω2r=m 2r,可得 M =
=
=
r
G
G
T
4π2r3
,
可知已知核心舱的质量和绕地半径、已
GT2
知核心舱的质量和绕地周期以及已知核心舱
6)绕 行 方 向 一 定:与 地 球 自 转 的 方 向
一致.
7.
5 相对论时空观和牛顿力学的局限
一 经典时空观
(
1)在经典力学中,物体的质量是不随速
度的改变而改变的.
假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行,其周期也
部编版高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行带答案知识点总结(超全)
(名师选题)部编版高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行带答案知识点总结(超全)单选题1、2021年5月15日7时18分，由祝融号火星车及进入舱组成的天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，由此又掀起了一股研究太空热。
某天文爱好者做出如下假设：未来人类宇航员登陆火星，在火星表面将小球竖直上抛，取抛出位置O点处的位移x=0，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正−t图像如图所示（其中a、b均为已知量）。
忽略火星的自转，且将其视为半径为R的匀方向，小球运动的xt质球体，引力常量为G。
则下列分析正确的是（）A．小球竖直上抛的初速度为2aB．小球从O点上升的最大高度为ab2C．火星的质量为2aRGbD．火星的密度为ρ=3a2bGRπ2、设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍。
不考虑行星自转的影响，则（）倍A．金星表面的重力加速度是火星的kn倍B．金星的“第一宇宙速度”是火星的√knC．金星表面的重力加速度是火星的n倍k倍D．金星的“第一宇宙速度”是火星的kn3、天鹅−π是由主星(π1Cyg)和伴星(π2Cyg)组成的双星系统，忽略其他星球的影响，该双星系统中两星球绕连线上的某点做匀速圆周运动。
现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知主星的质量为伴星的k倍，引力常量为G，则（）A．主星运动的向心力大小是伴星的k倍B．主星运动的半径是伴星的k倍C．伴星运动的线速度大小是主星的k倍D．伴星的质量为4π2L3kGT24、1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。
如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G。
则（）A．v1>v2，v1＝√GMr B．v1>v2，v1>√GMrC．v1<v2，v1＝√GMr D．v1<v2，v1>√GMr5、下列说法正确的是（）A．卡文迪什巧妙的利用扭秤装置，第一次在实验室里较准确的测量出万有引力常量GB．“嫦娥二号”卫星的发射速度必须大于11.2km/sC．牛顿若能得到月球的具体运动数据，就能通过“地月检验”测算出地球的质量D．开普勒通过观测天体运动，积累下大量的数据，总结出行星运动三大定律6、若太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视为半径为r的圆。