《2018届高考物理大一轮复习 第四章 第四节 万有引力与航天课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考物理大一轮复习 第四章 第四节 万有引力与航天课件（43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,第四章 曲线运动 万有引力与航天,一、万有引力定律 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，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成_，与它们之间距离r的二次方成_ 2公式：F_，其中G6.671011 Nm2/kg2.,正比,反比,3适用条件：严格地说，公式只适用于_间的相互作用，当两个物体间的距离_物体本身的大小时，物体可视为质点均匀的球体可视为质点，其中r是_间的距离一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用，其中r为_到质点间的距离,质点,远大于,两球心,球心,C,二、宇宙速度,7.9,最小发射,最大运行,地球,太阳,2.(单选)嫦娥
2、三号的成功登月再次表明我国已具备火星探测能力，假设我国欲发射一颗探测火星 的卫星，其发射速度v应为( ) A7.9 km/s B7.9 km/sv11.2 km/s C11.2 km/sv16.7 km/s Dv16.7 km/s,C,三、经典力学的时空观和相对论时空观 1经典时空观 (1)在经典力学中，物体的质量是不随_的改变而改变的. (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 2相对论时空观 同一过程的位移和时间的测量与参考系_，在不同的参考系中_ 3经典力学的适用范围 只适用于_运动，不适用于_运动；只适用于宏观世界，不适用于_世界,速度,相
3、同,有关,不同,低速,高速,微观,3.(单选)对相对论的基本认识，下列说法正确的是( ) A相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的 B爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量 C在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快 D我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了,A,考点一 天体质量和密度的估算,考点二 卫星运行参量的比较与运算,考点三 卫星(航天器)的变轨问题,考点四 宇宙速度的理解与计算,考点一 天体质量和密度的估算,AB,B,考点二 卫星运行参量的比较与运算 1卫星的各物理量随轨道半径变化的规律,2卫星运动中的机械能 (1)只在万有引力作用下卫星绕中心天
4、体做匀速圆周运动和沿椭圆轨道运动，机械能均守恒，这里的机械能包 括卫星的动能、卫星(与中心天体)的引力势能 (2)质量相同的卫星，圆轨道半径越大，动能越小，势能越大，机械能越大 3极地卫星、近地卫星和同步卫星 (1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖 (2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径，其运行线速度约为7.9 km/s.,(3)同步卫星 轨道平面一定：轨道平面和赤道平面重合 周期一定：与地球自转周期相同，即T24 h86 400 s. 角速度一定：与地球自转的角速度相同 高度一定：卫星离地面
5、高度h3.6104 km. 速率一定：运动速度v3.07 km/s(为恒量) 绕行方向一定：与地球自转的方向一致,(单选)(2014高考天津卷)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,A,2.(多选)(改编题)“天宫一号”目标飞行器与“神舟十号”飞船自动交会对接的示意图如图所示，圆形轨 道为“天宫一号”运行轨道，圆形轨道为“神舟十号”运 行轨道，在实现交会对接前，“神舟十号”要进行多次变轨，则( ),BD,A“
6、天宫一号”的运行速率大于“神舟十号”在轨道上的运行速率 B“神舟十号”变轨前比变轨后的机械能要小 C“神舟十号”可以通过减速而使轨道半径变大 D“天宫一号”和“神舟十号”对接瞬间的向心加速度相同 解析： “天宫一号”的运行速率小于“神舟十号”在轨 道 上的运行速率，选项A错误. “神舟十号”加 速才能 做离心 运动，而使轨道半径变大，即外力要对飞船做正 功，选项B正确，选项C错误；“天宫一号”和“神舟十号”对接 瞬间轨道半径相同，向心加速度也相同，选项D正确,考点三 卫星(航天器)的变轨问题 1轨道的渐变 做匀速圆周运动的卫星的轨道半径发生缓慢变化，由于半径变化缓慢，卫星每一周的运动仍可以看
7、做 是 匀 速 圆 周 运动解决此类问题，首先要判断这种变轨是离心还是向心，即轨道半径r是增大还是减小，然后再判断卫星的其他相关物理量如何变化,D,3.(多选)(2015湖北八校第二次联考)如图为嫦娥三号登月轨迹示意图图中M点为环地球运行的近地 点，N点为环月球运行的近月点a为环月球运行的圆轨道，b为环月球运行的椭圆轨道，下列说法中正确的是( ),BD,A嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2 km/s B嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速 C设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1a2 D嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭
8、圆轨道b上的机械能,考点四 宇宙速度的理解与计算 1第一宇宙速度v17.9 km/s，既是发射卫星的最小发射速度，也是卫星绕地球运行的最大环绕速度,(单选)(2014高考江苏卷)已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的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,A,B,物理模型双星系统模型 1模型特点 (1)两颗星彼此相距较近，且间距保持不变 (2)两颗星靠相互之间的万有引力做匀速圆周运动 (3)两颗星绕同一圆心做圆周运动,2模型分析 (1)双星运动的周期和角速度相等，各以一定的速率绕某一点转动，才不至于因万有引力作用而吸在一起 (2)双星做匀速圆周运动的向心力大小相等，方向相反 (3)双星绕共同的中心做圆周运动时总是位于旋转中心的两侧，且三者在一条直线上 (4)双星轨道半径之和等于它们之间的距离,B,总结提升 (1)解决双星问题时，应注意区分星体间 距与 轨道半径：万有引力定律中的r为两星体间距离，向心力公式中的r为所研究星球做圆周运动的轨道半径 (2)宇宙空间大量存在这样的双星系统，如地月系统就可视 为一个双星系统，只不过旋转中心没有出地壳而已，在不是 很精确的计算中，可以认为月球绕着地球的中心旋转,A,
