高三物理二轮复习 专题一 力与运动 第4讲 力和天体运动课件.ppt

核心专题突破 第一部分 第4讲力和天体运动 专题一力与运动 栏目导航 题型一万有引力定律的应用 命题规律万有引力定律的应用一般以选择题形式考查 命题考查要点是 1 重力与万有引力的关系的应用 2 计算重力加速度等等 d 突破点拨 1 根据万有引力定律确定两极重力加速度与卫星b向心加速度的关系 2 物体a的线速度跟同步卫星的线速度关系由v r比较 卫星b与同步卫星的线速度关系要由g 进行比较 变式考法 2017 海南五校模拟 我国的 嫦娥奔月 月球探测工程已经启动 分 绕 落 回 三个发展阶段 探月工程为向更遥远的火星探测做预备工作 假设未来我国宇航员乘坐宇宙飞船到达火星表面进行科学观测 若已知火星自转周期为t 宇航员在火星 北极 距火星表面附近h处自由释放一小球 引力视为恒力 小球落地时间为t 已知火星半径为r 引力常量为g 则下列说法正确的是 b 2 2017 湖北松滋三中月考 由中国科学院 中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻 于2013年1月19日揭晓 神九 载人飞船与 天宫一号 成功对接和 蛟龙 号下潜突破7000米分别排在第一 第二 若地球半径为r 把地球看做质量分布均匀的球体 蛟龙 下潜深度为d 天宫一号轨道距离地面高度为h 蛟龙 号所在处与 天宫一号 所在处的重力加速度之比为 c 3 2017 辽师大附中模拟 多选 为了探寻金矿区域的位置和金矿储量 常利用重力加速度反常现象 如图所示 p点为某地区水平地面上的一点 假设在p点正下方有一空腔或密度较大的金矿 该地区重力加速度的大小就会与正常情况有微小偏离 这种现象叫做 重力加速度反常 如果球形区域内储藏有金矿 已知金矿的密度为 球形区域周围均匀分布的岩石密度为 0 且 0 又已知引力常量为g 球形空腔体积为v 球心深度为d 远小于地球半径 则下列说法正确的是 bc 题型二天体质量和密度的计算 命题规律天体质量和密度的计算是高考的热点 命题特点是 1 结合星球表面重力加速度考查 2 结合卫星绕中心天体做圆周运动考查 1 多选 p1 p2为相距遥远的两颗行星 距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1 s2做匀速圆周运动 图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a 横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方 两条曲线分别表示p1 p2周围a与r2的反比关系 它们左端点横坐标相同 则 a p1的平均密度比p2的大b p1的 第一宇宙速度 比p2的小c s1的向心加速度比s2的大d s1的公转周期比s2的大 ac b a s1的质量比s2的大b p1的质量比p2的大c p1的第一宇宙速度比p2的小d p1的平均密度比p2的大 2 2017 湖南长沙一模 2016年11月17日12时41分 我国航天员景海鹏 陈冬踏上返回之旅 他们在天宫二号空间实验室已工作生活了30天 创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录 假设未来的某一天我国宇航员登上某一星球 测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍 而该星球的平均密度与地球的差不多 则该星球质量大约是地球质量的 a 2倍b 4倍c 8倍d 16倍 c 3 2017 辽宁三校调考 2016年9月15日 天宫二号 空间实验室发射任务取得圆满成功 假设 天宫二号 绕地球做匀速圆周运动的轨道距地球表面的高度为2a 绕地球飞行一圈的时间为90分钟 嫦娥一号 卫星绕月球做匀速圆周运动的轨道距月球表面的高度为a 绕月球飞行一圈的时间为120分钟 已知地球的半径为32a 月球半径为9a 则下列说法正确的是 a 天宫二号 运行的速度小于 嫦娥一号 运行的速度b 天宫二号 运行的加速度小于 嫦娥一号 运行的加速度c 地球的质量小于月球的质量d 地球的平均密度大于月球的平均密度 d 题型三卫星运行参量的分析 命题规律人造卫星运行参量的分析是高考的热点 命题规律主要是结合圆周运动规律和万有引力定律进行考查 1 卫星在轨道上运行的线速度 角速度 周期等物理量的计算 2 比较不同轨道卫星的各物理量的大小 3 结合宇宙速度考查 3 极地卫星和近地卫星 1 极地卫星运行时每圈都经过南北两极 由于地球自转 极地卫星可以实现全球覆盖 2 近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星 其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径 其运行线速度约为7 9km s 3 两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心 1 2017 江苏卷 多选 天舟一号 货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空 与 天宫二号 空间实验室对接前 天舟一号 在距地面约380km的圆轨道上飞行 则其 a 角速度小于地球自转角速度b 线速度小于第一宇宙速度c 周期小于地球自转周期d 向心加速度小于地面的重力加速度 bcd 突破点拨 1 天舟一号 轨道半径小于同步卫星轨道半径 2 同步卫星的角速度和周期就是地球自转的角速度和周期 变式考法 2017 宁夏银川模拟 我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射 量子卫星成功运行后 我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信 构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系 假设量子卫星轨道在赤道平面 如图所示 已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍 同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍 图中p点是地球赤道上一点 由此可知 d 2 2017 福建福州质检 多选 某人造地球卫星在运行中由于受稀薄空气的阻力作用 其运行轨道会发生变化 某次测量时该卫星的轨道半径为r1 一段时间后再次测量时其轨道半径变为r2 每次测量中卫星的运动可近似看做圆周运动 先后测量时 卫星的角速度 动能 机械能分别为 1 ek1 e1 2 ek2 e2 则 a r2 r1b 2 1c ek2 ek1d e2 e1 ad 3 2017 河南郑州预测 多选 美国在2016年2月11日宣布 探测到引力波的存在 天文学通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在 证实了gw150914是两个黑洞并合的事件 该事件中甲 乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍 假设这两个黑洞 绕它们连线上的某点做圆周运动 且两个黑洞的间距缓慢减小 若该双星系统在运动过程中 各自质量不变且不受其他星系的影响 则关于这两个黑洞的运动 下列说法正确的是 a 甲 乙两个黑洞运行的线速度大小之比为36 29b 甲 乙两个黑洞运行的角速度大小始终相等c 随着甲 乙两个黑洞的间距缓慢减小 它们运行的周期也在减小d 甲 乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等 bc 卫星变轨问题 预测 如图甲所示 一质量为m的卫星绕地球在椭圆轨道 上运转 运转周期为t0 轨道 上的近地点a到地球球心的距离为a 远地点c到地球球心的距离为b bd为椭 圆轨道的短轴 a c两点的曲率半径均为ka 通过该点和曲线上紧邻该点两侧的两点作一圆 在极限情况下 这个圆就叫做该点的曲率圆 如图乙中的虚线圆 其半径 叫做该点的曲率半径 若地球的质量为m 引力常量为g 则 思维导航 规范答题 答案d 变式考法 2017 江西三校模拟 发射地球同步卫星时 先将卫星发射至近地圆轨道1 然后点火 使其沿椭圆轨道2运行 最后再次点火 将卫星送入同步圆轨道3 轨道1 2相切于q点 轨道2 3相切于p点 如图所示 则以下说法正确的是 a 要使卫星由圆轨道1送入圆轨道3 需要先在圆轨道1的q点点火加速 再在椭圆轨道2的p点点火减速b 卫星在轨道3上的速率有可