2014高考高三一轮复习万有引力定律.ppt

第四节 万有引力与航天,一、知识要点,1、开普勒行星运动三定律,（1）第一定律（轨道定律）：所有的行星围绕太阳的轨道都是 ，太阳处在所有椭圆的 上。 （2）第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过 。 （3）第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的 跟它的 的比值都相等。,2、万有引力定律,内容：自然界任何两个物体都是 的，引力的大小跟这两个物体的 成正比，跟它们的 成反比,椭圆,一个焦点,相等的面积,半长轴的三次方,公转周期的平方,相互吸引,质量的乘积,距离的平方,表达式：,(3)说明： 式中G6.6710-11Nm2/kg2，称为万有引力常量； 适用两质点或均匀球体，r为两质点或两球心之间的距离,3、三种宇宙速度,第一宇宙速度v1= ，人造卫星的 发射速度，人造卫星的 环绕速度； 第二宇宙速度v2 = ，使物体挣脱地球引力束缚的 发射速度； 第三宇宙速度v3 = ，使物体挣脱太阳引力束缚的 发射速度。,7.9 kms,最小,最大,11.2kms,16.7kms,最小,最小,4地球同步卫星, 地球同步卫星是指，相对于地面是静止的，运行周期与地球的自转周期(T24小时)相等的卫星，这种卫星一般用于通信，又叫同步通信卫星, 地球同步卫星的特点 位置一定(必须位于地球赤道上空) 周期一定(T24小时) 高度一定(h3.6104km) 速率一定(v3.1km/s) 运行方向一定(自西向东运行),（3）卫星的变轨,1在人造卫星运动中，向心力总是由万有引力来提供,2解答人造卫星运动的有关问题时，可围绕下面的图 示展开思维：,常用公式,二、巩固训练,【练习2】宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是 （ ） A 3年 B 9年 C 27年 D 81年,【练习1】从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行，两行星的轨道均为椭圆，观察测量到它们的运行周期之比为81，则它们椭圆轨道的半长轴之比为（ ） A21 B41 C81 D14,B,题型一：对行星运动定律及万有引力定律的理解,c,【练习4 （08全国）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,【练习3】,B,题型二：天体质量及密度的计算,【练习5】,2103Okg,【练习6】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14，求该星球的质量与地球质量之比M星M地,(1)2m/s2,(2)1:80,【练习7】嫦娥一号卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星。设卫星距月球表面的高度为h，绕月球做匀速圆周运动的周期为T，已知月球半径为R，引力常量为G，求： （1）月球的质量M、 （2）月球表面的重力加速度g月 （3）月球的密度,【练习8】,【练习8】,【练习9】关于地球通讯卫星，下列说法正确的是（ ） A它一定位于赤道上方，且高度一定 B因为它相对于地面是静止的，所以处于平衡状态 C它绕地球转动的角速度与地球自转角速度相等，周期为24h D它的线速度等于7.9km/s,AC,【练习10】(06年全国)我国将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的1/81，月球的半径约为地球的1/4，地球上的第一宇宙速度为7.9km/s，则该月球卫星绕月球运行的速率为（ ） A0.4km/s B1.8km/s C11km/s D36km/s,B,题型三：有关卫星的计算,【练习11】 火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，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,【练习12】,AC,A,【练习13】 如图所示，某次发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道，然后在P点点火加速，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P，远地点为同步轨道上的Q），到达远地点时再次自动点火加速，进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在P点短时间加速后的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在Q点短时间加速后进入同步轨道后的速率为v4。试比较v1、v2、v3、v4的大小，并用大于号将它们排列起来_。,V2V1V4V3,【练习15】天体中两颗恒星的质量相差不大，相距较近时，它们绕一中心分别做匀速圆周运动，这叫做双星。已知双星的质量分别为m1和m2，相距为r，它们分别绕连线上的一点做匀速圆周运动，求它们