《（步步高）2016版高考物理（全国通用）考前三个月配套课件+配套文档第一部分专题4 万有引力与航天》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（步步高）2016版高考物理（全国通用）考前三个月配套课件+配套文档第一部分专题4 万有引力与航天（117页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题 4 万有引力与航天 1.(多选 )(2015新课标全国 21)我国发射的 “ 嫦娥三号 ”登月探测器靠近月球后 ， 先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程 ， 在离月面 4 可认为是相对于月球静止 )；最后关闭发动机 ， 探测器自由下落 103 地球质量约为月球的 81倍 ， 地球半径约为月球的 地球表面的重力加速度大小约为 9.8 m/ ) 真题 示例 速度大小约为 8.9 m/s 103 N 机械能守恒 解析 在星球表面有 所以重力加速度 g 地球表面 g 9. 8 m /月球表面 g 2 3. 78116g ，则探测器重力 G 1 300 16 N 2 103N
2、 ，选项 B 正确； 探测器自由落体，末速度 v 2 g h 43 m /s 8 . 9 m / s ，选项 A 错误； 关闭发动机后 ， 仅在月球引力作用下机械能守恒 ， 而离开近月轨道后还有制动悬停 ， 所以机械能不守恒 ， 选项 在近月轨道运动时万有引力提供向心力，有 2 m ，所以 v 在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度，选项 D 正确 . 答案 .(2015江苏单科 3)过去几千年来 ， 人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内 ， 行星 “ 51 b” 的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕 .“ 51 b” 绕其中心恒星做匀速圆周运动 ， 周期约为 4天 ，
3、 轨道半径约为地球绕太阳运动半径 的 120， 该中心恒星与太阳的质量比约为 ( ) A. 110 析 根据万有引力提供向心力，有 r ，可得M 42所以恒星质量与太阳质量之比为r 3行T 2地r 3地T 2行(120)3 (3654)2 1 ，故选项 B 正确 . 答案 B 3.(2015四川理综 5)登上火星是人类的梦想 ， “ 嫦娥之父 ”欧阳自远透露：中国计划于 2020年登陆火星 忽略行星自转影响 火星和地球相比 ( ) 行星 半径 /m 质量 /道半径 /m 地球 106 1024 1011 火星 106 1023 1011 解析 由 r ， T 2 a 轨道半径越大，公转周期越大
4、，加速度越小， A 错误， 由 g g 地g 火M 地M 火2 2. 6 ，火星表面的重力加速度较小， C 错误； 由 v v 地v 火 M 地M 火R 火R 地 火星的第一宇宙速度较小， D 错误 . 答案 B 4.(2015安徽理综 24)由三颗星体构成的系统 ， 忽略其他星体对它们的作用 ， 存在着一种运动形式 ， 三颗星体在相互之间的万有引力作用下 ， 分别位于等边三角形的三个顶点上 ， 绕某一共同的圆心 图 1为 A、 B、 星体质量为 2m、 B、 m，三角形的边长为 a， 求： 图 1 (1)A； 解析 由万有引力定律， A 星体所受 B 、 C 星体引力大小为F m G2 F
5、则合力大小为 F A F 3 0 F c 0 2 3 G 方向如图所示 答案 2 3 G (2)B； 解析 同上 ， 、 F G m A m G 2 F G m C m G 方向如 图 由余弦定理得合力 F 2 F 2C B 2 F F 12 0 7 G 答案 7 G (3)C； 解析 由于 2m， m 通过分析可知 ， 圆心 则 R C 34 12 74 a 答案 74 a (4)三星体做圆周运动的周期 T. 可得 T a 3解析 三星体运动周期相同，对 C 星体，由 F C F B 7 m (2T)2R C 答案 a 3关于万有引力定律及应用知识的考查 ， 主要表现在两个方面：(1)天体质
6、量和密度的计算：主要考查对万有引力定律 、 星球表面重力加速度的理解和计算 .(2)人造卫星的运行及变轨：主要是结合圆周运动的规律 、 万有引力定律 ， 考查卫星在轨道运行时线速度 、 角速度 、 周期的计算 ， 考查卫星变轨运行时线速度 、 角速度 、 周期以及有关能量的变化 更是受专家的青睐 考纲解读 从命题趋势上看 ， 对本部分内容的考查仍将延续与生产 、生活以及航天科技相结合 ， 形成新情景的物理题 . 内容 索引 考题一 万有引力定律的理解 考题二 天体质量和密度的估算 考题三 卫星运行参量的分析 考题四 卫星变轨与 对接 专题综合练 考题五 双星与多星问题 考题一 万有引力定律的理
7、解 中国工程院两院院士评出的 2012年中国十大科技进展新闻 ， 于 2013年 1月 19日揭晓 ， “ 神九 ” 载人飞船与 “ 天宫一号 ” 成功对接和 “ 蛟龙 ” 号下潜突破 7 000米分别排在第一 、 第二 ， 把地球看做质量分布均匀的球体 .“ 蛟龙 ” 下潜深度为 d， 天宫一号轨道距离地面高度为 h， “ 蛟龙 ” 号所在处与 “ 天宫一号 ” 所在处的加速度之比为 ( ) R d 2 R h 2 C. R d R h 2 D. R d R h 解析 令地球的密度为 ，则在地球表面，重力和地球的的万有引力大小相等，有： g 由于地球的质量： M 43 以重力加速度的表达式可
8、写成：g G 43 43 G R . 质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为 d 的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于 ( R d ) 的球体在其表面产生的万有引力，故 “ 蛟龙 ” 号所在处的重力加速度 g 43 R d ) ，所以有g gR 根据万有引力提供向心力 R h 2 “ 天宫一号 ” 的加速度为 a R h 2，所以2 R h 2所以g a R d R h 2 答案 C 2.(2015海南单科 6)若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处 、 以相同的速率平抛一物体 ， 它们在水平方向运动的距离之比为 2 7， 已知该行星质量约为地球的 7倍 ，
9、地球的半径为 该行星的半径约为 ( ) A. 12 R B. 72 R C . 2 R D. 72 R 答案 C 解析 平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，即 x 在竖直 方向上做自由落体运动，即 h 12以 x 种情况下，抛出的速率相同，高度相同，所以4，根据公式 得 2 ，解得 2 R ，故 C 正确 . 量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零 、 质量分布均匀的实心球体 ， 以 x， 如图 2所示 假设它能够在地球内部移动 )在 表示 ， 则选项所示的四个 F随 ) 图 2 解析 设地球的密度为 ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有： g 由于地球的质量为 M 43 ，所以
10、重力加速度的表达式可写成： g 4 答案 A 根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，故在深度为 ( R r ) 的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于 r 的球体在其表面产生的万有引力， g 4 当 r R 后， g 与 r 的平方成反比 . 即质量一定的小物体受到的引力大小 F 在地球内部与 r 成正比，在外部与 r 的平方成反比 . 由 r 时 ， 0( ) r 0时 ， ( ) 知识 小结 (1)可以看成质点的两个物体之间 . (2)质量分布均匀的球体之间 . (3)质量分布均匀的球体与球外质点之间 . 所示 ， “ 嫦娥三号 ” 的环月轨道可近似看成是圆轨道 ， 观察 “ 嫦娥三号 ” 在环月轨道上的运动 ， 发现每经过时间 l， 该弧长对应的圆心角为 弧度 ， 则月球的质量是 ( ) 考题二 天体质量和密度的估算 图 3 答案 C 解析 l R v “ 嫦娥三号 ” 绕着月球做匀速圆周运动， F GM v 与 R ， 解之可得 M l 35.(多选 )木卫一是最靠近木星的卫星 ， 丹麦天文学家罗迈
