高考物理一轮复习 第五章 万有引力与航天 13 万有引力天体运动课件.ppt

第13讲万有引力 天体运动 3 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 开普勒行星运动定律1 第一定律 所有行星绕太阳运动的轨道都是 太阳处在这些椭圆的一个上 2 第二定律 对任意一个行星来说 它与太阳的连线在 内扫过的面积 3 第三定律 所有行星的轨道的的三次方跟它的的二次方的比值都 其表达式为 其中a是椭圆轨道的半长轴 t是行星绕太阳公转的周期 k是一个对所有行星都相同的常量 椭圆 焦点 相等的时间 相等 半长轴 公转周期 相等 4 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 关于行星运动的规律 下列说法符合史实的是 a 开普勒在牛顿定律的基础上 导出了行星运动的规律b 开普勒在天文观测数据的基础上 总结出了行星运动的规律c 开普勒总结出了行星运动的规律 找出了行星按照这些规律运动的原因d 开普勒总结出了行星运动的规律 发现了万有引力定律 b 解析 行星运动的规律是开普勒在第谷长期观察行星运动数据的基础上总结归纳出来的 并不是在牛顿运动定律的基础上导出的 但他并没有找出行星按这些规律运动的原因 a c错误 b正确 牛顿发现了万有引力定律 d错误 5 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 2 关于行星的运动 下列说法错误的是 a 关于行星的运动 早期有 地心说 与 日心说 之争 而 地心说 容易被人们所接受的原因之一是由于相对运动使得人们观察到太阳东升西落b 所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆 且近地点速度小 远地点速度大c 开普勒第三定律 式中k的值仅与中心天体的质量有关d 开普勒三定律也适用于其他星系的行星运动 b 解析 根据开普勒第二定律可以推断出近地点速度大 远地点速度小 故选项b错 6 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 7 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 万有引力定律的理解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 表达式 g为引力常量 g 6 67 10 11n m2 kg2 3 适用条件 1 公式适用于间的相互作用 当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时 物体可视为质点 2 质量分布均匀的球体可视为质点 r是的距离 正比 反比 质点 两球心间 8 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 关于万有引力公式 以下说法正确的是 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 c 解析 万有引力公式 虽然是牛顿由天体的运动规律得出的 但牛顿又将它推广到了宇宙中的任何物体 适用于计算任何两个质点间的引力 故选项a错误 当两个物体的距离趋近于0时 两个物体就不能视为质点了 万有引力公式不再适用 选项b错误 两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律 选项c正确 公式中引力常量g的值 是卡文迪许在实验室里实验测定的 而不是人为规定的 故选项d错误 9 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 b 10 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 11 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 万有引力定律的应用1 解决天体 卫星 运动问题的基本思路 12 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 13 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 越小 越小 越大 越小 14 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 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 15 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 b 16 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 估算天体质量和密度时应注意的问题 1 利用万有引力提供天体做圆周运动的向心力估算天体质量时 估算的只是中心天体的质量 并非环绕天体的质量 2 区别天体半径r和卫星轨道半径r 只有在天体表面附近的卫星才有r r 计算天体密度时 中的r只能是中心天体的半径 2 运动参量a v t均与卫星质量无关 只由轨道半径r和中心天体质量共同决定 所有参量的比较 最终归结到半径的比较 17 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 宇宙航行1 三个宇宙速度 1 第一宇宙速度 v1 km s 卫星在绕地球做匀速圆周运动的速度 又称环绕速度 2 第二宇宙速度 v2 km s 使卫星挣脱引力束缚的最小地面发射速度 又称脱离速度 3 第三宇宙速度 v3 km s 使卫星挣脱引力束缚的地面发射速度 也叫逃逸速度 7 9 地球表面附近 11 2 地球 16 7 太阳 最小 18 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 19 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 3 宇宙速度与运动轨迹的关系 1 v发 km s时 卫星绕地球做匀速圆周运动 2 7 9km s v发 km s 卫星绕地球运动的轨迹为椭圆 3 11 2km s v发 km s 卫星绕太阳做椭圆运动 4 v发 16 7km s 卫星将挣脱太阳引力的束缚 飞到太阳系以外的空间 7 9 11 2 16 7 20 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 1 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 天舟一号在距离地面约380km的圆轨道上飞行 则下列说法错误的是 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 a 21 基础夯实精准归纳 题组突破强化提升 核心剖析归纳提升 2 天文学家近日在银河系发现一颗全新的星球 超级地球 它的半径是地球的2 3倍 而质量却是地球的17倍 科学家们认为这颗星球可能是由岩石组成 它的发现将有助于探索地球之外是否存在生命 这颗 超级地球 的第一宇宙速度约为 a 3km