《2019届高考物理一轮复习鲁科版课件：第五章 曲线运动 万有引力与航天 基础课4 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理一轮复习鲁科版课件：第五章 曲线运动 万有引力与航天 基础课4 （47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础课4 万有引力与航天开普勒三定律1.开普勒第一定律：所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳(位于)椭圆的一个_上。2.开普勒第二定律：太阳与任何一个行星的连线(矢径)在相等的时间内扫过的_相等。知识排查焦点面积 半长轴r周期T万有引力定律及其应用1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力F的大小与这两个物体质量的乘积m1m2_，与这两个物体间距离r的平方_。3.适用条件(1)公式适用于_间的相互作用。当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是_的距离。成正比成反比质点两球心间环绕速度1.第一宇宙速度又
2、叫环绕速度，其数值为_。2.特点(1)第一宇宙速度是人造卫星的最小_速度。(2)第一宇宙速度是人造卫星的最大_速度。3.第一宇宙速度的计算方法7.9 km/s发射环绕第二、三宇宙速度 时空观1.第二宇宙速度：v211.2 km/s，是卫星挣脱地球引力束缚的_。2.第三宇宙速度：v316.7 km/s，是卫星挣脱太阳引力束缚的_。3.经典时空观(1)在经典力学中，物体的质量是不随_而改变的。(2)在经典力学中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是_的。4.相对论时空观在狭义相对论中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是_的。最小发射速度最小发射速度
3、运动状态相同不同小题速练1.思考判断(1)地面上的物体所受地球的引力方向一定指向地心。( )(2)两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大。( )(3)第一宇宙速度与地球的质量有关。( )(4)地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度。( )(5)发射探月卫星的速度必须大于第二宇宙速度。( )答案 (1) (2) (3) (4) (5)2.(2016全国卷，14)关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总
4、结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律解析 在天文观测观测 数据的基础础上总结总结 出了开普勒天体运动动三定律，找出了行星运动动的规规律，而牛顿发现顿发现 了万有引力定律。答案 B3.(2017江西重点中学联考)下列说法正确的是( )万有引力定律的理解及应用1.万有引力与重力的关系地球对物体的万有引力F表现为两个效果：一是重力mg，二是提供物体随地球自转的向心力F向，如图1所示。图12.星体表面上的重力加速度答案 D2.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )答案 A3.(多选选)宇航员
5、在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原地。若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地14，地球表面重力加速度为g，设该星球表面附近的重力加速度为g，空气阻力不计。则( )A.gg15 B.gg52C.M星M地120 D.M星M地180答案 AD中心天体质量和密度的估算【典例】 (2017北京理综，17)利用引力常量G和下列有关数据，不能计算出地球质量的是( )A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
6、D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离答案 D计算中心天体的质量、密度时的两点区别(1)天体半径和卫卫星的轨轨道半径通常把天体看成一个球体，天体的半径指的是球体的半径。卫卫星的轨轨道半径指的是卫卫星围绕围绕 天体做圆圆周运动动的圆圆的半径。卫卫星的轨轨道半径大于等于天体的半径。(2)自转转周期和公转转周期自转转周期是指天体绕绕自身某轴线轴线 运动动一周所用的时间时间 ，公转转周期是指卫卫星绕绕中心天体做圆圆周运动动一周所用的时间时间 。自转转周期与公转转周期一般不相等。 1.近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础
7、。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为T，则火星的平均密度的表达式为(k是一个常数)( )答案 D2.(多选选)一行星绕恒星做圆周运动，由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则( )答案 ACD3.(2016海南单科，7)(多选选)通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是( )A.卫星的速度和角速度 B.卫星的质量和轨道半径C.卫星的质量和角速度 D.卫星的运行周期和轨道半径答案 AD卫星运行参量的比较与计算2.卫星的运行轨道
8、(1)赤道轨道(2)极地轨道(3)其他轨道注意：轨轨道平面一定通过过地球的球心。【典例】 (2017全国卷，14)2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的( )A.周期变大 B.速率变大C.动能变大 D.向心加速度变大答案 C1.(2018山东微山一中期末)(多选选)如图2所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则( )图2答案 BD2.(多选选)如图3所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周
9、运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有( )图3答案 AD3.(多选选)据报道，中国将在2017年底发射全球首颗专业夜光遥感卫星“珞珈一号”01星，在2019年发射“珞珈一号”02星。“珞珈一号”01星搭载了高灵敏度夜光相机，其精度将达到地面分辨率100 m，夜间可看见长江上所有亮灯的大桥，获取精度高于当前美国卫星的夜景图片。如图4所示，设“珞珈一号”在半径为R的圆周轨道上运行，经过时间t，转过的角度为。已知引力常量为G。下列说法正确的是( )图4答案 BCD4.(多选选)北京时间2017年4月20日晚19时41分，“天
10、舟一号”由长征七号遥二运载火箭发射升空，经过一天多的飞行，于4月22日12时23分，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接。这是“天宫二号”自2016年9月15日发射入轨以来，首次与货运飞船进行的交会对接。若“天舟一号”与“天宫二号”对接后，它们的组合体在与地心距离为r处做匀速圆周运动。已知匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，根据题中已知条件可知下列说法正确的是( )图5答案 AC双星、三星模型模型建构能力的培养1.双星模型(1)定义：绕公共圆心转动的两个星体组成的系统，我们称之为双星系统。如图6所示。图62.三星模型图7【例】 宇宙中两颗相距较近的
11、天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。如图8所示，某双星系统中A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比rArB12，则两颗天体的( )图8解析 双星绕连线绕连线 上的一点做匀速圆圆周运动动，其角速度相同，周期相同，两者之间间的万有引力提供向心力，FmA2rAmB2rB，所以mAmB21，选项选项 A正确，B、D错误错误 ；由vr可知，线线速度大小之比vAvB12，选项选项 C错误错误 。答案 A【针对训练】 (2017广州执信中学检测)(多选选)太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式(如图9)：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三颗星的质量均为M，并设两种系统的运动周期相同，则( )图9答案 BC
