2021高考物理二轮复习第4讲万有引力与航天课件

1、第第4 4讲万有引力与航天讲万有引力与航天-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.绕太阳运动的轨道半径之

2、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abcc.向心加速度满足关系aaabacd.运行一周后,a最先回到图示位置c-7-命题热点一命题热点二命题热点三思维

3、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任务奠定基础。如图所示,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

4、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;返回器从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,逐次减小,故b错误;返回器在d点受万有引力-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

5、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.(2020全国卷)若一均匀球形星体的密度为,引力常量为g,则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是()a-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,

6、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)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

7、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怎样得高分针对