高三物理一轮复习 第4章 第4讲万有引力与航天课件 新人教版.ppt

走向高考 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 万有引力 第四章 第一部分同步复习讲练 第4讲万有引力与航天 第四章 考点体验 题型突破 学科特色素养 课时作业 2 3 4 1 基础自测1 2013 江苏单科 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 答案 c 开普勒三定律 椭圆 焦点 扫过的面积 公转周期的二次方 答案 c 万有引力定律 6 67 10 11n m2 kg2 归纳领悟1 普遍性 任何客观存在的物体间都存在着相互作用的吸引力 即 万有引力 2 相互性 两物体间的万有引力是一对作用力和反作用力 它们的大小相等 方向相反 分别作用在两个物体上 3 宏观性 在通常情况下 万有引力非常小 只有在质量巨大的星体间或天体与天体附近的物体间 它的存在才有实际的物理意义 故在分析地球表面的物体受力时 不考虑地面物体间的万有引力 只考虑地球对地面物体的万有引力 答案 d 人造卫星 匀速圆周 基础自测4 人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动 也可以沿椭圆轨道绕地球运动 对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星 以下列说法正确的是 a 近地点速度一定等于7 9km sb 远地点速度一定小于7 9km sc 发射此卫星的速度一定大于7 9km sd 近地点速度一定小于7 9km s 答案 bc 宇宙速度 解析 近地点是椭圆轨道上离地球较近的点 不一定是离地面很近的点 如果此近地点在地球表面附近 它的速度应大于7 9km s 这是因为7 9km s是卫星地面附近运动时的速度 而椭圆轨道过此点做离心运动 故速度大于7 9km s 当近地点离地球较远时 其速度可以小于7 9km s 因为远地点一定不是离地面很近的点 而过这一点的圆轨道速度小于7 9km s 椭圆轨道过这一点做向心运动 故速度小于圆轨道速度 所以一定小于7 9km s c正确 因为此卫星的近地点在地面附近处速度大于7 9km s 故从地球上发射时 速度应大于7 9km s 考点梳理1 第一宇宙速度 环绕速度 指人造卫星近地环绕速度 它是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度 是人造卫星的最小发射速度 其大小为v1 km s 2 第二宇宙速度在地面上发射物体 使之能够脱离地球的引力作用 成为绕太阳运动的人造行星或飞到其他行星上去所必需的最小发射速度 其大小为v2 km s 7 9 11 2 3 第三宇宙速度在地面上发射物体 使之能够脱离太阳的引力范围 飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度 其大小为v3 km s 16 7 注意1 三个宇宙速度指的是发射速度 不能理解成运行速度 2 第一宇宙速度既是最小发射速度 又是最大运行速度 基础自测5 2014 山东德州一模 有a b c d四颗地球卫星 a还未发射 在地球赤道上随地球表面一起转动 b处于地面附近近地轨道上正常运行 c是地球同步卫星 d是高空探测卫星 各卫星排列位置如图所示 已知地面的重力加速度为g 则 同步卫星 答案 b 考点梳理概念 相对地面 的卫星为同步卫星 基本特征 周期为地球自转周期t 轨道在赤道平面内 运动的角速度与地球的自转角速度 高度h一定 轨道和地球赤道为共面同心圆 卫星运行速率一定 静止 24h 相同 命题规律根据万有引力定律和牛顿第二定律对天体运动中相关物理量进行比较 考查灵活运用有关公式进行计算转换 天体运动中相关物理量的比较 2014 兰州 张掖联考 2011年9月29日 我国自行设计 制造的 天宫一号 空间实验室发射成功 开创了我国航天事业的新纪元 天宫一号 经过变轨后绕地球做圆周运动 运行周期为90min 关于 天宫一号 同步通信卫星和赤道上随地球自转的物体相比较 下列说法正确的是 a 天宫一号 的向心加速度最大b 同步通信卫星的角速度最大c 赤道上随地球自转的物体的线速度最小d 天宫一号 的速度大于7 9km s 答案 ac 总结评述 根据万有引力定律和牛顿第二定律列出待比较量所满足的方程 根据待比较量的决定式来比较 不能想当然地得出结论 2014 广东江门一模 如图所示的a b c三颗地球卫星 其半径关系为ra rbtcc 卫星a b的机械能一定大于卫星cd 它们的速度关系为va vb vc 答案 d 命题规律根据题目所给的物理量 利用万有引力定律公式 求星体的质量或密度 利用万有引力定律估算天体的质量或密度 2014 课标全国 假设地球可视为质量均匀分布的球体 已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0 在赤道的大小为g 地球自转的周期为t 引力常量为g 地球的密度为 答案 b 答案 a 命题规律卫星在不同轨道上运行时 线速度 角速度 周期 向心力 向心加速度 动能 势能 机械能变化情况的判断 卫星变轨问题 答案 abd 假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时 经历如图所示的变轨过程 则下列说法正确的是 a 飞船在轨道 上运行时 在p点的速度大于在q点的速度b 飞船在轨道 上运动的机械能大于在轨道 上运行的机械能c 飞船在轨道 上运动到p点时的加速度等于飞船在轨道 上运动到p点时的加速度d 飞船绕火星在轨道 上运动的周期跟飞船返回地面的过程中以与轨道 同样的半径绕地球运动的周期相同 答案 ac 解析 由开普勒第二定律知飞船在p点的速度大于在q点的速度 选项a对 飞船越高 具有的机械能越大 选项b错 同一位置 飞船受到的万有引力相等 加速度相等 选项c对 以同样的半径绕不同的物体运动 周期不同 选项d错 命题规律多星通过相互作用力组成一个系统 求它们的运行周期 线速度或它们间的相互作用力 多星系统问题 1 已知第一种形式中的每颗恒星质量为m 正方形边长为l 求其中一颗恒星受到的合力 2 已知第二种形式中的两外侧恒星质量均为m 两内侧恒星质量均为m 四颗恒星始终位于同一直线 且相邻恒星之间距离相等 求内侧恒星质量m与外侧恒星质量m的比值m m 答案 b 命题规律考查卫星运行规律是本节的重点内容 也是高考的重点和热点 学生应熟练掌握卫星在轨道上运行时的线速度 角速度 周期 向心加速度与运行轨道半径的关系 明确上述参量仅与轨道半径有关 而与卫星的质量无关 应注意这些参量与卫星所环绕的星球的质量是有关的 如绕地球旋转的卫星和绕火星旋转的卫星即使轨道半径一样大 其线速度 角速度 周期也不一样大 卫星运动的规律 2014 福建理综 若有一颗 宜居 行星 其质量为地球的p倍 半径为地球的q倍 则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的 答案 c 答案 c 命题规律用同步卫星五个 一定 处理同步卫星问题 同步卫星类问题 北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统 该系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星 对于其中的5颗同步卫星 下列说法中正确的是 a 它们运行的线速度小于第一宇宙速度b 它们的向心加速度等于地面重力加速度c 它们位于5个不同的独立轨道上d 它们中的一颗可能经过湖南的正上方 北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统 该系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星 对于其中的5颗同步卫星 下列说法中正确的是 a 它们运行的线速度小于第一宇宙速度b 它们的向心加速度等于地面重力加速度c 它们位于