《2018高考物理总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航 第四节 万有引力与航天课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考物理总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航 第四节 万有引力与航天课件 新人教版（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 万有引力与航天,主干回顾,万有引力,赤道,24 h,环绕,7.9,11.2,16.7,自我检测,(4)第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小速度。( ) (5)月球的第一宇宙速度也是7.9 km/s。( ) (6)同步卫星的运行速度一定小于地球第一宇宙速度。( ),答案 ABD,3(2016厦门模拟)如图441所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是 图441,A线速度vAFBFC C角速度ABC D向心加速度aAaBaC 答案 C,4 (2014天津理综)研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会
2、持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比 A距地面的高度变大 B向心加速度变大 C线速度变大 D角速度变大,答案 A,5北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。对于其中的5颗同步卫星，下列说法中正确的是 A它们运行的线速度一定不小于7.9 km/s B地球对它们的吸引力一定相同 C一定位于赤道上空同一轨道上 D它们运行的加速度一定相同,解析 同步卫星运行的线速度一定小于7.9 km/s，选项A错误；由于5颗同步卫星的质量不一定相等，所以地球对它们的吸引力不一定相同，
3、选项B错误；5颗同步卫星一定位于赤道上空同一轨道上，它们运行的加速度大小一定相等，方向不相同，选项C正确、D错误。 答案 C,考向1 “g、R”法计算天体质量和密度 例1 (2016河北联考)嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成。探测器预计在2017年由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2 kg月球样品。某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为,答案 B,考向2 “T、r”法计算天体质量和密度 例2 (2016合肥模拟)1798年，英国物理学家卡文迪许测出引力常量G，因
4、此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人。若已知引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径R，地球上一个昼夜的时间T1(地球自转周期)，一年的时间T2(地球公转的周期)，地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离L2，可估算出,答案 A,考点二 人造卫星的运行规律 1一种模型 无论自然天体(如地球、月亮)还是人造天体(如宇宙飞船、人造卫星)都可以看做质点，围绕中心天体(视为静止)做匀速圆周运动。,3三个比较 求解卫星运行问题时，要认清赤道上的物体、近地卫星、同步卫星之间的关系。,考向1 第一宇宙速度的计算 例3 (2014江苏单科)已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约
5、为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为 A3.5 km/s B5.0 km/s C17.7 km/s D35.2 km/s,答案 A,考向2 卫星运行参量的比较 例4 (2016河南质检)如图442所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极上空，已知该卫星从北纬60的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60的正上方时所用时间为1 h，则下列说法正确的是,图442,答案 A,考向3 赤道表面的物体与三类卫星的比较 例5 (2016石家庄模拟)有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探
6、测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图443所示，则,图443,答案 B,2卫星轨道的突变：由于技术上的需要，有时要在适当的位置短时间内启动飞行器上的发动机，使飞行器轨道发生突变，使其进入预定的轨道。如图444所示，发射同步卫星时，可以分多过程完成：,图444,(1)先将卫星发送到近地轨道； (2)使其绕地球做匀速圆周运动，速率为v1，变轨时在P点点火加速，短时间内将速率由v1增加到v2，使卫星进入椭圆形的转移轨道； (3)卫星运行到远地点Q时的速率为v3，此时进行第二次点火加速，在短时间内将速率由v3增加到v4，使卫星进入同步轨道，绕地球做匀速圆周运动。,例6 北京航天飞行控制中心
7、对“嫦娥二号”卫星实施多次变轨控制并获得成功。首次变轨是在卫星运行到远地点时实施的，紧随其后进行的3次变轨均在近地点实施。“嫦娥二号”卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施，是为了抬高卫星近地点的轨道高度。同样的道理，要抬高远地点的高度就需要在近地点实施变轨。图445为“嫦娥二号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，下列说法中正确的是,图445,A“嫦娥二号”在轨道1的A点处应点火加速 B“嫦娥二号”在轨道1的A点处的速度比在轨道2的A点处的速度大 C“嫦娥二号”在轨道1的A点处的加速度比在轨道2的A点处的加速度大 D“嫦娥二号”在轨道1的B点处的机械能比在轨道2的C点处的机械能大,答案
8、 A,(多选)如图446所示，为了探测某未知星球，探测飞船载着登陆舱先在椭圆轨道上运行，在Q点变速后先进入椭圆轨道运行，再顺利进入圆轨道绕星球运行展开对该星球的探测，则,图446,A探测飞船在轨道上运动时，在P点的速率等于在Q点的速率 B探测飞船在轨道上运动到Q点的加速度小于在轨道上运动到Q点的加速度 C探测飞船从轨道上变轨到轨道上运动，必须在Q点减速 D探测飞船在轨道运行的周期最大，机械能最大,答案 CD,考点四 双星或多星模型(物理模型),图447 (2)如图448所示，三颗质量相等的行星位于一正三角形的顶点处，都绕三角形的中心做圆周运动。每颗行星运行所需向心力都由其余两颗行星对其万有引力
9、的合力来提供。,例7 (多选)(2016唐山模拟)宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图449所示。若AOOB，则,图449 A星球A的质量一定大于B的质量 B星球A的线速度一定大于B的线速度 C双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大 D双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大,答案 C,例8 (多选)宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图4410所示，三颗质量均为m的星位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为R，忽
10、略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动，万有引力常量为G，则,图4410,答案 ABC,例9 (2016济南测试)宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为a的正方形的四个顶点上。已知引力常量为G。关于宇宙四星系统，下列说法错误的是,答案 B,1 (多选)(2015课标)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 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发
11、动机，探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3103 kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2。则此探测器,随堂巩固,A在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/s B悬停时受到的反冲作用力约为2103 N C从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒 D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,答案 BD,2 (2015福建理综)如图4411所示，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则,图4411,答案 A,答案 C,4 (201
12、5江苏单科)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 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的。该中心恒星与太阳的质量比约为,答案 B,5(2016山西联考)马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持。特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关建技术。如图4412为“高分一号”与北斗导航系统中的两颗卫星在空中某一面内运动的示意图。北斗导航系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动。卫星“G1”和“G3”的轨道半径均为r，某时刻两颗卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。则以下说法正确的是,图4412,答案 D,
