【物理】2020届一轮复习人教版第四章第4讲万有引力与航天作业32页

第 4 讲 万有引力与航天
主干梳理 对点激活
知识点   开普勒行星运动定律 Ⅰ
1．定律内容
开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是□
01

椭圆，太阳处在椭圆
的一个□
02

焦点上。
开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间扫过
相等的□
03

面积。
开普勒第三定律：所有行星的轨道的□
04

半长轴的三次方跟它的□
05

公转周
期的二次方的比值都相等，即□
06

a3
T2
＝k。
2．适用条件：适用于宇宙中一切环绕同一中心天体的运动。
知识点   万有引力定律及应用 Ⅱ
1．内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与□
01

两物体
的质量的乘积成正比，与□
02

两物体间距离的二次方成反比。
2．公式：F＝□
03

G
m1m2
r2
，其中 G 为万有引力常量，G＝6.67×10－ 11
N·m2/kg2，其值由卡文迪许通过扭秤实验测得。公式中的 r 是两个物体之间的□
04

距离。
3．适用条件：适用于两个□
05

质点或均匀球体；r 为两质点或均匀球体球心
间的距离。
知识点   环绕速度 Ⅱ
1．第一宇宙速度又叫□
01

环绕速度，其数值为□
02

7.9 km/s。
2．第一宇宙速度是人造卫星在□
03

地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动时
具有的速度。
3．第一宇宙速度是人造卫星的最小□
04

发射速度，也是人造卫星的最大□
05

环绕速度。
4．第一宇宙速度的计算方法

(1)由 G
Mm
R2
＝m
v2
R
，解得：v＝□
06


GM
R
；
(2)由 mg＝m
v2
R
，解得：v＝□
07

gR。
知识点   第二宇宙速度和第三宇宙速度 Ⅰ
1．第二宇宙速度(脱离速度)
使物体挣脱□
01

地球引力束缚的最小发射速度，其数值为□
02

11.2 km/s。
2．第三宇宙速度(逃逸速度)
使物体挣脱□
03

太阳引力束缚的最小发射速度，其数值为□
04

16.7 km/s。
知识点   经典时空观和相对论时空观 Ⅰ
1．经典时空观
(1)在经典力学中，物体的质量不随□
01

运动速度改变；
(2)在经典力学中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同
的参考系中是□
02

相同的。
2．相对论时空观
(1)在狭义相对论中，物体的质量随物体的速度的增加而□
03

增加，用公式表
示为 m＝□
04

m0
1－
v2
c2
；
(2)在狭义相对论中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不
同的参考系中是□
05

不同的。
                  
一 思维辨析
1．只有天体之间才存在万有引力。(  )
2．只要知道两个物体的质量和两个物体之间的距离，就可以由 F＝
Gm1m2
r2
来计算物体间的万有引力。(  )
3．牛顿发现了万有引力定律并第一个测出了地球的质量。(  )
4．不同的同步卫星的质量可以不同，但离地面的高度是相同的。(  )
5．同步卫星的运行速度一定小于地球第一宇宙速度。(  )
6．探月卫星的发射速度必须大于第三宇宙速度。(  )

答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.×
二 对点激活
1．关于万有引力公式 F＝G
m1m2
r2
，以下说法中正确的是(  )
A．公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体
B．当两物体间的距离趋近于 0 时，万有引力趋近于无穷大
C．两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律
D．公式中引力常量 G 的值是牛顿规定的
答案 C
解析 万有引力公式 F＝G
m1m2
r2
适用于质点或均匀球体间引力的计算，当两
物体间距离趋近于 0 时，两个物体就不能看做质点，故 F＝G
m1m2
r2
已不再适用，
所以不能说万有引力趋近于无穷大，故 A、B 错误；两物体间的万有引力也符合
牛顿第三定律，C 正确；G 的值是卡文迪许测得的，D 错误。
2．(人教版必修 2·P48·T3 改编)火星的质量和半径分别约为地球的
1
10
和
1
2
，地
球的第一宇宙速度为 v，则火星的第一宇宙速度约为(  )
A.
5
5
v B. 5v C. 2v D.
2
2
v
答案 A
解析 第一宇宙速度由
GMm
R2
＝
mv2
R
求得，v＝
GM
R
，故
v火
v
＝
M火
M
·
R
R火
＝
1
5
，所以 v 火＝
5
5
v，故 A 正确。
3．(人教版必修 2·P36·T4)地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动...