第五章　第20课时　万有引力定律及其应用

第五章万有引力与宇宙航行考情分析试题情境生活实践类地球不同纬度重力加速度的比较学习探究类开普勒第三定律的应用，利用“重力加速度法”、“环绕法”计算天体的质量和密度，卫星运动参量的分析与计算，人造卫星，宇宙速度，天体的“追及”问题，卫星的变轨和对接问题，双星或多星模型万有引力定律及其应用第20课时1.理解开普勒行星运动定律和万有引力定律，并会用来解决相关问题。2.掌握计算天体质量和密度的方法。目标要求考点一开普勒定律考点二万有引力定律内容索引考点三天体质量和密度的计算课时精练开普勒定律考点一定律内容图示或公式开普勒第一定律(轨道定律)所有行星绕太阳运动的轨道都是

，太阳处在

的一个焦点上

开普勒第二定律(面积定律)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

相等

开普勒第三定律(周期定律)所有行星轨道的半长轴的

跟它的公转周期的

的比都相等开普勒三大定律椭圆椭圆面积三次方二次方注意：开普勒行星运动定律也适用于其他天体系统，例如月球、卫星绕地球的运动。此时k是一个与中心天体有关的常量。1.已知同一行星在轨道的两个位置的速度：近日点速度大小为v1，远日点速度大小为v2，近日点距太阳距离为r1，远日点距太阳距离为r2。(1)v1与v2大小什么关系？答案v1>v2讨论交流

2.把行星绕太阳运行的轨道近似为圆轨道，试求k值。

√

返回考点二万有引力定律

物体的质量m1和m2的乘积距离r的二次方质点两球心

√

√

√

返回考点三天体质量和密度的计算

某星球的半径约为地球半径的10倍，同一物体在该星球表面的重力约为在地球表面重力的3倍，不考虑自转的影响，则该星球质量约为地球质量的A.10倍

B.30倍C.100倍

D.300倍√

(2024·新课标卷·16)天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运行，其中行星GJ1002c的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，则这颗红矮星的质量约为太阳质量的A.0.001倍

B.0.1倍C.10倍

D.1000倍√

√

返回课时精练精练高频考点提升关键能力对一对题号12345678答案CBDBCBCDC题号91011答案DABC答案12345678910111.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√1234567891011答案基础落实练

由开普勒第一定律(轨道定律)可知，太阳位于木星运行的椭圆轨道的一个焦点上，故A错误；火星和木星绕太阳运行的轨道不同，运行速度的大小不可能始终相等，故B错误；根据开普勒第三定律(周期定律)知，太阳系中所有行星轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的平方的比值是一个常量，故C正确；对于太阳系某一个行星来说，其与太阳连线在相同的时间内扫过的面积相等，不同行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积不相等，故D错误。1234567891011答案2.(2025·浙江温州市一模)地球绕太阳运动的轨迹是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。地球近日点到太阳中心的距离约为1.471×108km，远日点到太阳中心的距离约为1.521×108km。不考虑其他天体的影响，则地球在近日点和远日点的线速度大小之比约为A.1.53 B.1.03 C.0.97

D.0.73√1234567891011答案

1234567891011答案

√1234567891011答案

1234567891011答案

√1234567891011答案√

1234567891011答案5.(2024·浙江1月选考·9)如图所示，2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约500km的轨道。取地球质量6.0×1024kg，地球半径6.4×103km，引力常量6.67×10-11N·m2/kg2。下列说法正确的是A.火箭的推力是空气施加的B.卫星的向心加速度大小约8.4m/s2C.卫星运行的周期约12hD.发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态√1234567891011答案

1234567891011答案6.(2025·浙江1月选考·6)地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a运行到b，从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为S1和S2，且S1>S2。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍，则彗星A.在近日点的速度小于地球的速度B.从b运行到c的过程中动能先增大后减小C.从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间D.在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍√1234567891011答案

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1234567891011答案

√1234567891011答案

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√1234567891011答案能力综合练

1234567891011答案

√1234567891011答案

1234567891011答案10.(2025·浙江诸暨市检测)已知地球质量为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍。若在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为s月和s地，不计阻力，不考虑自转的影响，则s月∶s地约为A.9∶4 B.6∶1C.3∶2 D.1∶1√1234