有關(guān)萬(wàn)有引力和航天選擇題,并談?wù)勓芯砍晒兔}

1、有關(guān)“萬(wàn)有引力與航天”的選擇題，并談?wù)劦难芯砍晒兔}規(guī)律樂(lè)至中學(xué)孟兵萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用在高考中幾乎年年必考，多以選擇題的形式出現(xiàn)，但所涉及的知識(shí)難度不大，規(guī)律性較強(qiáng)，只要同學(xué)們掌握了這章所涉及的最常見(jiàn)幾種模型，對(duì)這章的題就能夠迎刃而解了。在講解這幾種模型前，我們先回顧萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是相互吸引的兩個(gè)物體間的引力大小跟它們的質(zhì)量乘積成正比，跟它們的距離平方成反比。F=2RGMm模型一：模型一：近地模型①地球表面的物

2、體：地球表面的物體：地球?qū)ξ矬w的引力是物體具有重力的根本原因但重力又不完全等于引力這是因?yàn)榈厍蛟诓煌５刈赞D(zhuǎn)，地球上的一切物體都隨著地球自轉(zhuǎn)而繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這就需要向心力，這個(gè)向心力來(lái)源于萬(wàn)有引力的一個(gè)分力。因此重力僅僅是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，但由于GmR自ω2，所以在不考慮地球自轉(zhuǎn)的條件下，地球表面物2RMm體的重力這是一個(gè)很有用的結(jié)論GM=gR2黃金代換式。.2RMmGmg?通常情況下不考慮地球自轉(zhuǎn)②近地衛(wèi)星近地衛(wèi)星在處理天體的

3、運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，通常把天體運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需要的向心力由萬(wàn)有引力提供。由得稱(chēng)之為第一宇宙速度RvmRMmG22?RGMv?由得22?mRRMmG?3RGM??由得RTmRMmG2224??GMRT324??舉例：舉例：1、（2009年全國(guó)卷Ⅰ19）天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一顆行星。這顆行星的體積是地球的4.7倍，質(zhì)量是地球的25倍，已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為1.4小時(shí)，引力常量G=6.671011Nm2kg2，由此佑

4、算該行星的平均密度約為Ａ1.8103kgm3Ｂ5.6103kgm3Ｃ1.1104kgm3Ｄ2.9104kgm3答案D4、（2009年江蘇物理3）英國(guó)《新科學(xué)家（NewScientist）》雜志評(píng)選出了2008年度世界8項(xiàng)科學(xué)之最，在XTEJ1650500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半徑約45km，質(zhì)量和半徑的RMR關(guān)系滿足（其中為光速，為引力常量），則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級(jí)為22McRG?cGABCD8210ms1

5、0210ms12210ms14210ms萬(wàn)有引力恰好提供飛船所需向心力，即時(shí)，飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度突然發(fā)生變化時(shí)，RvmRMmG22?軌道將發(fā)生變化。二“變軌”問(wèn)題中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題1.飛船在圓軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)：飛船的動(dòng)能、勢(shì)能均不變，機(jī)械能守恒2.“變軌”時(shí)：由前面的“變軌”的條件可知（1）離心運(yùn)動(dòng)：變軌瞬間前后，勢(shì)能不變，點(diǎn)火加速，速度增大，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加。（2）近心運(yùn)動(dòng)：變軌瞬間前后，勢(shì)能不變，點(diǎn)火減速，速度減小，動(dòng)能減小

6、，機(jī)械能減小。舉例：舉例：9、（2009年山東卷18）2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了“神舟”七號(hào)載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是（）A飛船變軌前后的機(jī)械能相等B飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度D飛船變軌前通過(guò)