2013年高考一轮第四章 第4单元 万有引力与航天.ppt

思维启动 如图4 4 1所示 嫦娥一号 和 嫦娥二号 卫星均绕月球做匀速圆周运动 则v一号 v二号 一号 二号 a一号 a二号 T一号 T二号 图4 4 1 图4 4 3 答案 C 思维启动 在一星球上以速率v竖直上抛一物体 经时间t落回抛出点 已知该星球的半径为R 那么该星球的第一宇宙速度为 解析 同步卫星的运行周期 角速度与地球自转周期 角速度相同 因此同步卫星高度固定 线速度固定且小于第一宇宙速度7 9km s 因此选项A正确 选项B C错误 同步卫星与赤道上物体比较 周期 角速度相同 半径不同 因此向心加速度不同 选项D错误 答案 A 应用升级 3 下列说法正确的是 A 牛顿运动定律就是经典力学B 经典力学的基础是牛顿运动定律C 牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D 经典力学可以解决自然界中所有的问题 解析 经典力学并不等于牛顿运动定律 牛顿运动定律只是经典力学的基础 经典力学并非万能 也有其适用范围 并不能解决自然界中所有的问题 没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题 因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系 明确经典力学的适用范围 才能正确解决此类问题 答案 B 审题指导 解答本题时应注意以下两点 1 线速度 周期与轨道半径的关系 2 恒星对行星的万有引力提供行星运动的向心力 答案 B 拓展训练 1 如图4 4 4所示 是美国的 卡西尼 号探测器经过长达7年的 艰苦 旅行 进入绕土星飞行的轨道 若 卡西尼 号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道图4 4 4上绕土星飞行 环绕n周飞行时间为t 已知万有引力常量为G 则下列关于土星质量M和平均密度 的表达式正确的是 答案 D 典题例析 例2 航天飞机在A点从圆形轨道 进入椭圆轨道 B为轨道 上的一点 如图4 4 5所示 关于航天飞机的运动 下列说法中错误的是 图4 4 5A 在轨道 上经过A的速度小于经过B的速度B 在轨道 上经过A的动能小于在轨道 上经过A的动能C 在轨道 上运动的周期小于在轨道 上运动的周期D 在轨道 上经过A的加速度小于在轨道 上经过A的加速度 审题指导 解答本题时应注意以下三点 1 圆轨道与椭圆轨道的周期可用开普勒第三定律比较 2 同一椭圆轨道上不同点的速度大小关系可用万有引力做功情况判断 3 不同轨道的切点处的速度大小可用离心运动或向心运动规律分析 答案 D 拓展训练 2 太空被称为是21世纪技术革命的摇篮 摆脱地球引力 在更 纯净 的环境中探求物质的本质 拨开大气层的遮盖 更直接地探索宇宙的奥秘 一直是科学家们梦寐以求的机会 神舟 系列载人飞船的成功发射与回收给我国航天界带来足够的信心 我国提出了载人飞船 太空实验室 空间站的三部曲构想 某宇航员要与轨道空间站对接 飞船为了追上轨道空间站 A 只能从较低轨道上加速B 只能从较高轨道上加速C 只能从空间站同一高度的轨道上加速D 无论在什么轨道上 只要加速都行 解析 要实现飞船与空间站对接 必须使飞船在较低轨道上加速 飞船做离心运动的同时追上轨道空间站实现对接 故A正确 B C D均错误 答案 A 知识检索 物体做自由落体运动 竖直上抛运动 平抛运动的加速度均为重力加速度 重力加速度又是物体所受万有引力产生的 因此万有引力定律与匀变速运动规律可以通过重力加速度相联系 典题例析 例3 如图4 4 6所示 一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上的A点 沿水平方向以初速度v0抛出一个小球 测得经时间t落到斜坡图4 4 6上另一点B 斜坡的倾角为 已知该星球半径为R 求 1 该星球表面的重力加速度 2 该星球的第一宇宙速度 思路点拨 解答本题可按以下思路进行 拓展训练 3 某星球的质量约为地球质量的9倍 半径约为地球半径的一半 若从地球表面高h处平抛一物体 射程为60m 则在该星球上 从同样高度以同样的初速度平抛同一物体 射程应为 A 10mB 15mC 90mD 360m 答案 A 1 双选 2011 天津高考 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行 其运动视为匀速圆周运动 已知月球质量为M 月球半径为R 月球表面重力加速度为g 引力常量为G 不考虑月球自转的影响 则航天器的 答案 AC 2 双选 2011 山东高考 甲 乙为两颗地球卫星 其中甲为地球同步卫星 乙的运行高度低于甲的运行高度 两卫星轨道均可视为圆轨道 以下判断正确的是 A 甲的周期大于乙的周期B 乙的速度大于第一宇宙速度C 甲的加速度小于乙的加速度D 甲在运行时能经过北极的正上方 答案 AC 3 2012 南通模拟 如图4 4 7所示 我国发射神舟八号飞船时 先将飞船发送到一个椭圆轨道上 其近地点M距地面200km 远地点N距地面330km 进入该轨道正常运行时 其图周期为T1 通过M N点时的速率分别是v1 v2 当某次飞船通过N点时 地面指挥部发出指令 点燃飞船上 的发动机 使飞船在短时间内加速后进入离地面330km的圆形轨道 开始绕地球做匀速圆周运动 周期