高考物理二轮复习 备课资料 专题三 力与曲线运动 第2讲 万有引力与航天课件

第2讲 万有引力与航天 整 合 突 破 实 战 整合 网络要点重温 【网络构建】 【要点重温】 mg GM 重力加速度g mg (2)导出四个表达式:a= ,v= ,= ,T= . (3)定性结论:r越大,向心加速度a、线速度v、动能Ek、角速度均越 , 而周期T和引力势能Ep均越 . 小 大 mg 4.卫星变轨问题 当卫星速度减小时F向 F万,卫星做近心运动而轨道下降,此时F万做 功, 使卫星速度 ,变轨成功后可在低轨道上稳定运动;当卫星速度增大时, 与此过程相反. 24 小于 正 增大 突破 热点考向聚焦 热点考向一 天体质量和密度的估算 【核心提炼】 BD A 热点考向二 卫星运行参量的分析 【核心提炼】 1.同一中心天体的不同圆形轨道上的卫星各运行参量的大小比较可直接应 用定性结论法比较得出. 【典例2】 (2017吉林实验中学二模)(多选)我国发射的第一颗探月卫星 “嫦娥一号”,使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实.“嫦娥一号”发 射后先绕地球做圆周运动,经多次变轨,最终进入距月面h=200千米的圆形工作 轨道,开始进行科学探测活动.设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,引 力常量为G,则下列说法正确的是( )BD 审题突破 A 热点考向三 卫星的变轨与对接 【核心提炼】 2.航天器在不同轨道上运行时机械能不同,轨道半径越大,动能越小,引力势能越 大,机械能越大. 【典例3】 (多选)如图所示,某人造地球卫星发射过程经过地球近地轨道、 椭圆轨道,最终到达预定圆周轨道.椭圆轨道与近地轨道和圆周轨道 分别相切于P点和Q点.已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,则下列说 法正确的是( ) A.卫星从P点到Q点做减速运动 B.卫星在Q点减速才能从椭圆轨道变轨到圆周轨道 C.卫星通过椭圆轨道的P点时的加速度小于g D.卫星在近地轨道飞行的周期T=2 AD BC 【预测练习3】我国发射“天宫二号”空间实验室,之后发射“神舟十一号” 飞船与“天宫二号”对接.假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做 匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是( ) A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现 对接 B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现 对接 C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验 室,两者速度接近时实现对接 D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验 室,两者速度接近时实现对接 C 解析:使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速,则向心力变 大,飞船将脱离原轨道而进入更高的轨道,不能实现对接;若空间实验室减 速,则向心力变小,空间实验室将脱离原轨道而进入更低的轨道,不能实现 对接,故选项A,B错误;要想实现对接,可使飞船在比空间实验室半径小的轨 道上加速,然后飞船将进入较高的空间实验室轨道,逐渐靠近空间实验室后 ,两者速度接近时实现对接,选项C正确;若飞船在比空间实验室半径小的轨 道上减速,则飞船将进入更低的轨道,不能实现对接,选项D错误. 实战 高考真题演练 1.天体质量和密度的估算(2017北京卷,17)利用引力常量G和下列某一组 数据,不能计算出地球质量的是( ) A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转) B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 D 2.卫星运行参量的分析(2016全国卷,17)利用三颗位置适当的地球同步卫 星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯.目前,地球同步卫星的轨道 半径约为地球半径的6.6倍,假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星 来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为( ) A.1 h B.4 h C.8 h D.16 h B 3.卫星的变轨与对接(2017全国卷,14)2017年4月,我国成功发射的天舟一 号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍 沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行.与天宫二号单独运行时相比,组 合体运行的( ) A.周期变大 B.速率变大 C.动能变大 D.向心加速度变大 C 4.卫星运行参量的分析 (2017全国卷,19)(多选)如图,海王星绕太阳沿椭 圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M,N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为 T0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则