高考物理新一轮复习（热点视角+对点自测+讲练互动）第四章第四节 万有引力与航天课件 新人教版.ppt

第四节万有引力与航天 第四章曲线运动万有引力与航天 一 万有引力定律1 内容 自然界中任何两个物体都相互吸引 引力的方向在它们的连线上 引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成 与它们之间距离r的二次方成 2 公式 f 其中g 6 67 10 11n m2 kg2 3 适用条件 严格地说 公式只适用于 间的相互作用 当两个物体间的距离 物体本身的大小时 物体可视为质点 均匀的球体可视为质点 其中r是 间的距离 一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用 其中r为 到质点间的距离 正比 反比 质点 远大于 两球心 球心 二 三种宇宙速度 特别提示 三种宇宙速度均指的是发射速度 不是运行速度 7 9 最小发射 最大运行 地球 太阳 三 经典力学的时空观和相对论时空观1 经典时空观 1 在经典力学中 物体的质量是不随 的改变而改变的 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 的 2 相对论时空观同一过程的位移和时间的测量与参考系 在不同的参考系中 3 经典力学的适用范围只适用于 运动 不适用于 运动 只适用于宏观世界 不适用于 世界 速度 相同 有关 不同 低速 高速 微观 c a c b 3 单选 在日常生活中我们并没有发现物体的质量随物体的运动的变化而变化 其原因是 a 物体运动无法称质量b 物体的速度远小于光速 质量变化极小c 物体质量太大d 物体的质量不随速度变化而变化 b 天体质量和密度的估算 思路点拨 1 行星绕太阳做圆周运动所需向心力是由什么力提供的 2 月球绕地球做圆周运动所需向心力是由什么力提供的 课堂笔记 答案 见解析 b 卫星的运行参量的计算与比较 2 卫星的各物理量随轨道半径变化的规律 3 卫星运动中的机械能 1 只在万有引力作用下卫星绕中心天体做匀速圆周运动和沿椭圆轨道运动 机械能均守恒 这里的机械能包括卫星的动能 卫星 与中心天体 的引力势能 2 质量相同的卫星 圆轨道半径越大 动能越小 势能越大 机械能越大 多选 改编题 2013年6月13日13时18分 天宫一号 目标飞行器与 神舟十号 飞船成功实现自动交会对接 这是 天宫一号 自2011年9月发射入轨以来 第3次与神舟飞船成功实现交会对接 如图所示 圆形轨道 为 天宫一号 运行轨道 圆形轨道 为 神舟十号 运行轨道 在实现交会对接前 神舟十号 要进行多次变轨 则 a 天宫一号 的运行速率大于 神舟十号 在轨道 上的运行速率b 神舟十号 变轨前比变轨后的机械能要小c 神舟十号 可以通过减速而使轨道半径变大d 天宫一号 和 神舟十号 对接瞬间的向心加速度相同 bd 尝试解答 方法总结 解决卫星运动参量问题必须明确两点 一是卫星绕地球做匀速圆周运动 二是卫星所需向心力是由地球对它的万有引力提供 2 2013 高考上海卷 若两颗人造地球卫星的周期之比为t1 t2 2 1 则它们的轨道半径之比r1 r2 向心加速度之比a1 a2 2 极地卫星极地卫星运行时每圈都经过南北两极 轨道平面通过地心 由于地球自转 极地卫星可以实现全球覆盖 三种特殊卫星 单选 关于在轨卫星 下列说法正确的是 a 周期t 24h的卫星都是同步卫星b 同步卫星相对地面静止 则它的速度等于赤道上物体的速度c 近地卫星的速度 加速度都大于同步卫星的速度 加速度d 所有极地卫星的周期都相同 尝试解答 c 解析 t 24h的卫星不一定在同步轨道上 故a错 同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等 由v r知同步卫星的速度大 故b错 近地卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径 所以近地卫星的速度 加速度大 故c正确 不同极地卫星的轨道半径不同 周期也不同 故d错 3 单选 2012 高考北京卷 关于环绕地球运行的卫星 下列说法正确的是 a 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星 不可能具有相同的周期b 沿椭圆轨道运行的一颗卫星 在轨道不同位置可能具有相同的速率c 在赤道上空运行的两颗地球同步卫星 它们的轨道半径有可能不同d 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星 它们的轨道平面一定会重合 b 卫星 航天器 的变轨问题 单选 2014 江西南昌模拟 搭载着3位航天员的神舟九号飞船与在轨运行的天宫一号 牵手 顺利完成首次载人自动交会对接 交会对接飞行过程分为远距离导引 自主控制 对接等阶段 图示为 远距离导引 阶段 下列说法正确的是 a 在远距离导引阶段 神舟九号向前喷气b 在远距离导引阶段 神舟九号向后喷气c 未开始交会对接前 天宫一号做匀速圆周运动的加速度大于神舟九号d 天宫 神九组合体绕地球做匀速圆周运动的速度大于7 9km s 尝试解答 b 4 多选 2013 高考新课标全国卷 2012年6月18日 神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接 对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气 下列说法正确的是 a 为实现对接 两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间b 如不加干预 在运行一段时间后 天宫一号的动能可能会增加c 如不加干预 天宫一号的轨道高度将缓慢降低d 航天员在天宫一号中处于失重状态 说明航天员不受地球引力作用 bc 混淆同步卫星 近地卫星 地球赤道上的物体的运动特点 范例 a 双星模型 建模感悟 1 模型概述 在天文学上 将两颗彼此相距较近 且在相互之