（广西专用）2020高考物理二轮复习 第4讲 万有引力与航天课件

1、第4讲万有引力与航天 -2- 知识脉络梳理规律方法导引 -3- 知识脉络梳理规律方法导引 1.知识规律 (1)一条黄金代换式:GM=gR2。 (2)两条基本思路。 2.思想方法 (1)物理思想:估算思想、物理模型思想。 (2)物理方法:整体替代法、假设法、近似法、比值法。 -4- 命题热点一命题热点二命题热点三 天体运动问题 常以选择题的形式考查万有引力定律及天体做匀速圆周运动的 公式。 例1把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动。从水星与 金星和太阳在一条直线上开始计时,若测得在相同时间内水星、金 星转过的角度分别为1、2(均为锐角),则由此条件可求得水星和 金星() A.质量之比 B.绕

2、太阳运动的轨道半径之比 C.绕太阳运动的动能之比 D.受到太阳的引力之比 B -5- 命题热点一命题热点二命题热点三 思维导引 解析:根据题述测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为 1、2,可得二者绕太阳运动的周期之比,再根据开普勒第三定律可 得二者绕太阳运动的轨道半径之比,即二者到太阳的距离之比,选 项B正确。 -6- 命题热点一命题热点二命题热点三 例2如图所示,在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星A、B、C 绕地球做匀速圆周运动,某一时刻它们恰好在与地心连线的同一直 线上,则下列说法正确的是() B.运转角速度满足关系ABC C.向心加速度满足关系aAaBaC D.运行一周后,A最先回

3、到图示位置 C -7- 命题热点一命题热点二命题热点三 思维导引 -8- 命题热点一命题热点二命题热点三 解析:人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力, 度满足关系aAaBF需时,天体做近心运动。 (3)当F供F需时,天体做离心运动。 2.对航天器的变轨问题,要抓住其在确定轨道上运行时机械能守 恒,在不同轨道上运行时其机械能不同,轨道半径越大机械能越大。 3.航天器经过同一点的加速度大小如何变化,可根据所受万有引 力的大小来确定。 -22- 命题热点三命题热点二命题热点一 拓展训练3(2019湖北荆州中学双周考)我国已掌握“半弹道跳跃 式高速再入返回技术”,为实现嫦娥飞船月地返回

4、任务奠定基础。 如图虚线为大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入 大气层,然后从c点“跳”出,再从e点“跃”入,实现多次减速,可避免损 坏返回器。d点为轨迹的最高点,离地心的距离为r,返回器在d点时 的速度大小为v,地球质量为M,引力常量为G。则返回器() A.在b点处于失重状态 B.在a、c、e点时的动能相等 C -23- 命题热点三命题热点二命题热点一 解析:返回器在b点处加速度方向背离地心,处于超重状态,故A错 误;从a到e会经大气层,有能量的损耗,在a、c、e三点时的速度不等, -24- 12345怎样得高分 1.假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳的距 离

5、小于火星到太阳的距离,那么() A.地球公转周期大于火星的公转周期 B.地球公转的线速度小于火星公转的线速度 C.地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D.地球公转的角速度大于火星公转的角速度 D -25- 12345怎样得高分 2.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()B -26- 12345怎样得高分 3.(2019全国卷)2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背 面软着陆。在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球 表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描述F随h

6、变化关系的图 像是()D -27- 12345怎样得高分 4.(多选)(2017全国卷)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运 动,P为近日点,Q为远日点。M、N为轨道短轴的两个端点,运行的 周期为T0。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从 P经过M、Q到N的运动过程中() B.从Q到N阶段,机械能逐渐变大 C.从P到Q阶段,速率逐渐变小 D.从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功 CD -28- 12345怎样得高分 5.(多选)(2018广东东莞模拟)如图所示,一颗在椭圆轨道上运行 的地球卫星,通过轨道上的近地点P时,短暂点火加速后进入同步 转移轨道。当卫星到达同步转移轨道的远

7、地点Q时,再次变轨, 进入同步轨道。下列说法正确的是() A.卫星在轨道的P点进入轨道机械能增加 B.卫星在轨道经过Q点时和在轨道经过Q点时速度相同 C.卫星在轨道经过Q点时和在轨道经过Q点时加速度相同 D.由于不同卫星的质量不同,因此它们的同步轨道高度不同 AC -29- 12345怎样得高分 天上公式和地面公式的灵活应用 【典例示范】 我国自主研制的月球车的落月点有一个富有诗意 的名字“广寒宫”。若已知月球质量为m月,半径为R,引力常量为 G,下列说法正确的是() -30- 12345怎样得高分 -31- 12345怎样得高分 思维流程 -32- 12345怎样得高分 分析推理:1.月球。 2.月球半径。 3.环绕半径等于月球半径时。 -33- 12345怎样得高分 以题说法本题以“我国探月工程”为背景,考查学生对天体运动规 律、人造卫星问题的理解与应用。 (1)理解“一个定律”:万有引力定律。 (2)构建“两大模型”:“天体公转”模型;“天体自转”模型。 绕通过自身中心的某一轴以一定的角速度匀速转动的天体称为 “自转”天体。 (3)注意“三个区别”: 中心天体和环绕天体的区别;自转周期和公转周期的区 别;星球半径和轨道半径的区别。 -34- 12345怎样得高分