江苏省高考物理大一轮复习 第五章 万有引力课件.ppt

第五章万有引力 第1讲万有引力与航天 1 理解开普勒行星运动定律 2 掌握万有引力定律的内容 公式及应用 3 理解环绕速度的含义并会求解 4 了解第二宇宙速度和第三宇宙速度 1 开普勒行星运动定律 1 所有行星围绕太阳运动的轨道都是 太阳处在所有椭圆的一个 上 2 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 的面积 3 所有行星的轨道的半长轴的 跟它的公转周期的 的比值都相等 椭圆 焦点 相等 三次方 二次方 2 万有引力定律 自然界的 都相互吸引 引力的大小与物体的质量的乘积成正比 与它们之间距离的二次方成反比 公式f 用扭秤实验测得引力常量 g n m2 kg2 3 万有引力理论的主要成就 1 2 任何物体 卡文迪许 6 67 10 11 发现未知天体 计算天体的质量 m 2r m 2 f 2r man 环绕速度 地面附近 最大环绕 最小发射 6 第二宇宙速度和第三宇宙速度 1 第二宇宙速度 脱离速度 v2 km s 使物体挣脱 引力束缚的最小发射速度 2 第三宇宙速度 逃逸速度 v3 km s 使物体挣脱 引力束缚的最小发射速度 11 2 地球 16 7 太阳 对开普勒行星运动定律的理解 典题演示1火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行 根据开普勒行星运动定律可知 a 太阳位于木星运行轨道的中心b 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等c 火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方d 相同时间内 火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 c 解析 太阳位于椭圆轨道的焦点上 而不是运行轨道的中心 a错 火星和木星绕太阳运行的轨道不同 速率不同 b错 对同一个行星来说 它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 d错 重力加速度的计算 b 天体质量和密度的计算 典题演示3 2016 扬州一模 2015年7月23日美国宇航局通过开普勒太空望远镜发现了迄今 最接近另一个地球 的系外行星 开普勒 452b 开普勒 452b 围绕一颗类似太阳的恒星做匀速圆周运动 公转周期约为385天 约3 3 107s 轨道半径约为1 5 1011m 已知引力常量g 6 67 10 11n m2 g2 利用以上数据可以估算类似太阳的恒星的质量约为 a 2 0 1030kgb 2 0 1027kgc 1 8 1024kgd 1 8 1021kg a 1 卫星的各物理量随轨道半径变化的规律 卫星运行参量的比较与计算 2 同步卫星的六个 一定 3 宇宙速度与运动轨迹的关系 1 v发 7 9km s时 卫星绕地球做匀速圆周运动 2 7 9km s v发 11 2km s 卫星绕地球运动的轨迹为椭圆 3 11 2km s v发 16 7km 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 典题演示4 多选 2015 镇江一模 如图所示 甲 乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为m和2m的行星做匀速圆周运动 下列说法中正确的是 a 甲的向心加速度比乙的大b 甲的运行周期比乙的大c 甲的线速度比乙的小d 甲所受到的向力心比乙的小 bc bc b b bd 4 多选 2016 苏北四市一模 澳大利亚科学家近日宣布 在离地球约14光年的红矮星wolf1061周围发现了三颗行星b c d 它们的公转周期分别是5天 18天 67天 公转轨道可视为圆 如图所示 已知万有引力常量为g 下列说法中正确的是 a 可求出b c的公转半径之比b 可求出c d的向心加速度之比c 若已知c的公转半径 可求出红矮星的质量d 若已知c的公转半径 可求出红矮星的密度 abc ac ad 解析 卫星轨道半径越大 线速度越小 周期越大 a项正确 b项错误 根据开普勒第二定律 同一卫星绕地球做椭圆运动时经过相等的时间 卫星