《高三物理二轮复习 专题四 万有引力定律及其应用课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理二轮复习 专题四 万有引力定律及其应用课件.ppt（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、万有引力定律及其应用高三物理二轮复习高三物理二轮复习 高频考点一天体质量和密度的估算高频考点二人造卫星的a、v、T、与r的关系高频考点三卫星变轨问题考考点点 网络构建核心再现高频考点一天体质量和密度的估算命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 解析解析 答案答案 C 高频考点一天体质量和密度的估算命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 例例1(2015河河南南洛洛阳阳二二模模)如如图图所所示示，“嫦嫦娥娥三三号号”的的环环月月轨轨道道可可近近似似看看成成是是圆圆轨轨道道，观观察察“嫦嫦娥娥三三号号”在在环环月月轨轨道道上上的的运运
2、动动，发发现现每每经经过过时时间间t通通过过的的弧弧长长为为l，该该弧弧长长对对应应的的圆圆心心角角为为弧弧度度已已知知万万有有引引力力常常量量为为G，则则月月球球的的质质量是量是()视角一天体质量的估算视角一天体质量的估算 解析解析 答案答案 B 高频考点一天体质量和密度的估算命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 例例2(2014高高考考新新课课标标全全国国卷卷)假假设设地地球球可可视视为为质质量量均均匀匀分分布布的的球球体体已已知知地地球球表表面面重重力力加加速速度度在在两两极极的的大大小小为为g0，在在赤赤道道的的大大小小为为g；地地球球自自转转的的周周
3、期期为为T，引引力力常常量量为为G.地地球球的的密密度度为为()视角二天体密度的估算视角二天体密度的估算 解析解析 答案答案 A 高频考点一天体质量和密度的估算命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 1一一卫卫星星绕绕某某一一行行星星表表面面附附近近做做匀匀速速圆圆周周运运动动，其其角角速速度度大大小小为为.假假设设宇宇航航员员登登上上该该行行星星后后，在在该该行行星星表表面面上上用用弹弹簧簧测测力力计计测测量量一一质质量量为为m的的物物体体的的重重力力，物物体体静静止止时时，弹弹簧簧测测力力计计的的示示数数为为F0.已已知知引引力力常常量量为为G，则则这这颗颗
4、行星的行星的质质量量为为() 解析解析 答案答案 BD 高频考点一天体质量和密度的估算命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 2(2016开开封封一一模模)(多多选选)科科学学家家观观察察到到太太阳阳系系外外某某一一恒恒星星有有一一行行星星，并并测测得得它它绕绕该该恒恒星星运运行行一一周周所所用用的的时时间间为为1 200年年行行星星与与该该恒恒星星的的距距离离为为地地球球到到太太阳阳距距离离的的100倍倍假假定定该该行行星星绕绕恒恒星星运运动动的的轨轨道道和和地地球球绕绕太太阳阳运运行行的的轨轨道道都都是是圆圆形形轨轨道道仅仅利利用用以以上上两两个个数数据据可
5、可以以求求出出的的量有量有 ()A恒星密度与太阳密度之比恒星密度与太阳密度之比B恒星恒星质质量与太阳量与太阳质质量之比量之比C行星行星质质量与地球量与地球质质量之比量之比D行星运行速度与地球公行星运行速度与地球公转转速度之比速度之比 解析解析 答案答案 D高频考点一天体质量和密度的估算命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 3天天文文学学家家新新发发现现了了太太阳阳系系外外的的一一颗颗行行星星这这颗颗行行星星的的体体积积是是地地球球的的4.7倍倍，质质量量是是地地球球的的25倍倍已已知知某某一一近近地地卫卫星星绕绕地地球球运运动动的的周周期期约约为为1.4小小时
6、时，引引力力常常量量G6.671011Nm2/kg2，由由此此估算估算该该行星的平均密度行星的平均密度约为约为()A1.8103 kg/m3 B5.6103 kg/m3C1.1104 kg/m3 D2.9104 kg/m3高频考点一天体质量和密度的估算命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 高频考点二人造卫星的a、v、T、与r的关系命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 解析解析 答案答案 A 高频考点二人造卫星的a、v、T、与r的关系命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 例例3(2014高高考考
7、江江苏苏卷卷)已已知知地地球球的的质质量量约约为为火火星星质质量量的的10倍倍，地地球球的的半半径径约约为为火火星星半半径径的的2倍倍，则则航航天天器器在在火火星星表表面面附附近近绕绕火火星星做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的速率速率约为约为()A3.5 km/sB5.0 km/sC17.7 km/sD35.2 km/s视角一宇宙速度视角一宇宙速度 解析解析 答案答案 B 图片显图片显/ /隐隐高频考点二人造卫星的a、v、T、与r的关系命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 例例4 (2016湖湖北北高高三三调调研研)在在地地球球的的卫卫星星中中有有两两类类卫卫星
8、星的的轨轨道道比比较较特特殊殊，一一是是极极地地卫卫星星，二二是是同同步步卫卫星星已已知知某某极极地地卫卫星星的的运运行行周周期期为为12 h，则则下下列列关关于于对对极极地地卫卫星星和和同同步步卫卫星星的的描描述述正正确确的的是是()A该该极极地地卫卫星星的的运运行行速速度度一一定定小小于于同同步步卫卫星星的的运行速度运行速度B该该极极地地卫卫星星的的向向心心加加速速度度一一定定大大于于同同步步卫卫星星的向心加速度的向心加速度C该该极极地地卫卫星星的的发发射射速速度度一一定定大大于于同同步步卫卫星星的的发发射速度射速度D该该极地极地卫卫星和同步星和同步卫卫星均与地面相星均与地面相对对静止静止
9、视角二人造卫星的视角二人造卫星的a、v、T与半径的关系与半径的关系 解析解析 答案答案 A 高频考点二人造卫星的a、v、T、与r的关系命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 1. (2015高高考考福福建建卷卷)如如图图，若若两两颗颗人人造造卫卫星星a和和b均均绕绕地地球球做做匀匀速速圆圆周周运运动动，a、b到到地地心心O的的距距离离分分别别为为r1、r2，线线速度大小分速度大小分别为别为v1、v2，则则() 解析解析 答案答案 B 高频考点二人造卫星的a、v、T、与r的关系命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 2(2015高高
10、考考四四川川卷卷)登登上上火火星星是是人人类类的的梦梦想想“嫦嫦娥娥之之父父”欧欧阳阳自自远远透透露露：中中国国计计划划于于2020年年登登陆陆火火星星地地球球和和火火星星公公转转视视为为匀匀速速圆圆周周运运动动，忽忽略略行行星星自自转转影影响响根根据据下下表表，火火星星和和地地球球相比相比()行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011 解析解析 答案答案 D 图片显图片显/ /隐隐高频考点二人造卫星的a、v、T、与r的关系命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 3. (2015全全
11、国国大大联联盟盟押押题题卷卷)随随着着科科学学技技术术的的发发展展，我我国国在在航航天天事事业业上上取取得得了了一一个个又又一一个个的的突突破破，已已成成功功实实现现机机器器人人登登陆陆月月球球，2014年年1月月14日日21时时45分分，在在北北京京航航天天飞飞行行控控制制中中心心控控制制下下，“玉玉兔兔号号”月月球球车车对对月月球球进进行行了了全全面面的的科科学学探探测测已已知知在在某某次次实实验验时时，两两卫卫星星M、N在在如如图图所所示示的的圆圆轨轨道道上上环环绕绕星星体体O始始终终共共线线运运行行时时，下下列列说说法法正正确的是确的是()A卫卫星星M的的加加速速度度小小于于卫卫星星N
12、的加速度的加速度B卫卫星星M的的速速度度小小于于卫卫星星N的速度的速度C星星体体O对对卫卫星星N的的引引力力与与卫卫星星N做做圆圆周周运运动动的的向向心心力力相等相等D星星体体O对对卫卫星星N的的引引力力大大于于卫卫星星N做做圆圆周周运运动动的的向向心心力力高频考点二人造卫星的a、v、T、与r的关系命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 高频考点二人造卫星的a、v、T、与r的关系命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 高频考点三卫星变轨问题命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 高频考点三卫星变轨问
13、题命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 例例5 (多多选选)如如图图所所示示，发发射射同同步步卫卫星星的的一一般般程程序序是是：先先让让卫卫星星进进入入一一个个近近地地的的圆圆轨轨道道，然然后后在在P点点变变轨轨，进进入入椭椭圆圆形形转转移移轨轨道道(该该椭椭圆圆轨轨道道的的近近地地点点为为近近地地圆圆轨轨道道上上的的P点点，远远地地点点为为同同步步圆圆轨轨道道上上的的Q点点)，到到达达远远地地点点Q时时再再次次变变轨轨，进进入入同同步步轨轨道道设设卫卫星星在在近近地地圆圆轨轨道道上上运运行行的的速速率率为为v1，在在椭椭圆圆形形转转移移轨轨道道的的近近地地点
14、点P点点的的速速率率为为v2，沿沿转转移移轨轨道道刚刚到到达达远远地地点点Q时时的的速速率率为为v3，在在同同步步轨轨道道上上的的速速率率为为v4，卫卫星星在在近近地地圆圆轨轨道道、椭椭圆圆形形转转移移轨轨道道、同同步步轨轨道道上上运运动动的的周周期期分分别别为为T1、T2、T3，则则下下列列说说法法正确的是正确的是()A在在P点变轨时需要加速，在点变轨时需要加速，在Q点变轨时需要减速点变轨时需要减速B在在P点变轨时需要减速，在点变轨时需要减速，在Q点变轨时需要加速点变轨时需要加速CT1T2T3Dv2v1v4v3视角一卫星轨道变化问题视角一卫星轨道变化问题高频考点三卫星变轨问题命题视角命题视角
15、 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 高频考点三卫星变轨问题命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 高频考点三卫星变轨问题命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 例例6 (原原创创卷卷)(多多选选)欧欧航航局局彗彗星星探探测测器器“罗罗塞塞塔塔”分分离离的的“菲菲莱莱”着着陆陆器器，于于北北京京时时间间13日日零零时时5分分许许确确认认成成功功登登陆陆彗彗星星“67P/丘丘留留莫莫夫夫格格拉拉西西缅缅科科”(以以下下简简称称67P)这这是是人人造造探探测测器器首首次次登登陆陆一一颗颗彗彗星星若若“菲菲莱莱”着着陆
16、陆器器着着陆陆前前与与探探测测器器“罗罗塞塞塔塔”均均绕绕彗彗星星67P(可可视视为为半半径径为为R的的球球形形)的的中中心心O做做半半径径为为r、逆逆时时针针方方向向的的匀匀速速圆圆周周运运动动，如如图图所所示示不不计计着着陆陆器器与与探探测测器器间间的的相相互互作作用用力力，彗彗星星67P表表面面的的重重力力加加速速度度为为g，则则()视角二卫星的追及、相遇问题视角二卫星的追及、相遇问题高频考点三卫星变轨问题命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 高频考点三卫星变轨问题命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 高频考点三卫星变轨
17、问题命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 解析解析 答案答案 B 高频考点三卫星变轨问题命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 1(2016河河南南豫豫西西名名校校联联考考)2013年年12月月2日日，我我国国探探月月卫卫星星“嫦嫦娥娥三三号号”在在西西昌昌卫卫星星发发射射中中心心成成功功发发射射升升空空，飞飞行行轨轨道道示示意意图图如如图图所所示示，“嫦嫦娥娥三三号号”从从地地面面发发射射后后奔奔向向月月球球，先先在在轨轨道道上上运运动动，在在P点点从从圆圆形形轨轨道道进进入入椭圆轨椭圆轨道道，Q为轨为轨道道上的近月点，上的近
18、月点，则则“嫦娥三号嫦娥三号”在在轨轨道道上上()A运运动动的周期大于在的周期大于在轨轨道道上运上运动动的周期的周期B从从P到到Q的的过过程中速率不断增大程中速率不断增大C经过经过P的速度大于在的速度大于在轨轨道道上上经过经过P的速度的速度D经过经过P的加速度小于在的加速度小于在轨轨道道上上经过经过P的加速度的加速度 解析解析 答案答案 高频考点三卫星变轨问题命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 2(2015山山西西四四校校第第三三次次联联考考)神神舟舟十十号号飞飞船船于于北北京京时时间间2013年年6月月11日日17时时38分分在在甘甘肃肃省省酒酒泉泉卫卫星
19、星发发射射中中心心发发射射升升空空，并并于于北北京京时时间间6月月13日日13时时18分分，实实施施与与天天宫宫一一号号自自动动交交会会对对接接这这是是天天宫宫一一号号自自2011年年9月月发发射射入入轨轨以以来来，第第5次次与与神神舟舟飞飞船船成成功功实实现现交交会会对对接接交交会会对对接接前前神神舟舟十十号号飞飞船船先先在在较较低低圆圆轨轨道道1上上运运动动，在在适适当当位位置置经经变变轨轨与与在在圆圆轨轨道道2上上运运动动的的天天宫宫一一号号对对接接如如图图所所示示，M、Q两两点点在在轨轨道道1上上，P点点在在轨轨道道2上上，三三点点连连线线过过地地球球球球心心，把把飞飞船船的的加加速速
20、过过程程简简化化为为只只做做一一次次短短时时加加速速下下列关于神舟十号列关于神舟十号变轨过变轨过程的描述，正确的是程的描述，正确的是()A神舟十号必神舟十号必须须在在Q点加速，才能在点加速，才能在P点与天点与天宫宫一号相遇一号相遇B神舟十号在神舟十号在M点点经经一次加速，即可一次加速，即可变轨变轨到到轨轨道道2C神舟十号神舟十号经变轨经变轨后速度后速度总总大于大于变轨变轨前的速度前的速度D神舟十号神舟十号变轨变轨后的运行周期后的运行周期总总大于大于变轨变轨前的运行周期前的运行周期D 高频考点三卫星变轨问题命题视角命题视角 题组冲关题组冲关 高频考点高频考点 题组冲关题组冲关 真题试做真题试做
21、新题预测新题预测 真题试做真题试做 新题预测新题预测 真真题题1(2014高高考考新新课课标标全全国国卷卷)(多多选选)太太阳阳系系各各行行星星几几乎乎在在同同一一平平面面内内沿沿同同一一方方向向绕绕太太阳阳做做圆圆周周运运动动当当地地球球恰恰好好运运行行到到某某地地外外行行星星和和太太阳阳之之间间，且且三三者者几几乎乎排排成成一一条条直直线线的的现现象象，天天文文学学称称为为“行行星星冲冲日日”据据报报道道，2014年年各各行行星星冲冲日日时时间间分分别别是是：1月月6日日木木星星冲冲日日；4月月9日日火火星星冲冲日日；5月月11日日土土星星冲冲日日；8月月29日日海海王王星星冲冲日日；10
22、月月8日日天天王王星星冲冲日日已已知知地地球球及及各各地地外外行行星星绕绕太太阳阳运运动动的的轨轨道道半半径径如如下下表表所所示示则则下下列列判判断断正确的是正确的是()地球火星木星土星天王星海王星轨道半径(AU)1.01.55.29.51930真题试做真题试做 新题预测新题预测 真题试做真题试做 新题预测新题预测 真题试做真题试做 新题预测新题预测 真题试做真题试做 新题预测新题预测 解析解析 答案答案 真题试做真题试做 新题预测新题预测 真题试做真题试做 新题预测新题预测 真真题题2(2015高高考考课课标标全全国国卷卷)(多多选选)我我国国发发射射的的“嫦嫦娥娥三三号号”登登月月探探测测
23、器器靠靠近近月月球球后后，先先在在月月球球表表面面附附近近的的近近似似圆圆轨轨道道上上绕绕月月运运行行；然然后后经经过过一一系系列列过过程程，有有离离月月面面4 m高高处处做做一一次次悬悬停停(可可认认为为是是相相对对于于月月球球静静止止)；最最后后关关闭闭发发动动机机，探探测测器器自自由由下下落落已已知知探探测测器器的的质质量量约约为为1.3103 kg，地地球球质质量量约约为为月月球球的的81倍倍，地地球球半半径径约约为为月月球球的的3.7倍倍，地地球表面的重力加速度大小球表面的重力加速度大小约为约为9.8 m/s2.则则此探此探测测器器()A在着在着陆陆前的瞬前的瞬间间，速度大小，速度大
24、小约为约为8.9 m/sB悬悬停停时时受到的反冲作用力受到的反冲作用力约为约为2103 NC从离开近月从离开近月圆轨圆轨道到着道到着陆这陆这段段时间时间内，机械能守恒内，机械能守恒D在在近近月月圆圆轨轨道道上上运运行行的的线线速速度度小小于于人人造造卫卫星星在在近近地地圆圆轨轨道道上上运运行行的的线线速度速度BD 解析解析 答案答案 真题试做真题试做 新题预测新题预测 真题试做真题试做 新题预测新题预测 美美国国东东部部时时间间2015年年3月月1日日，SpaceX的的“猎猎鹰鹰九九号号”火火箭箭发发射射了了两两颗颗通通信信卫卫星星假假设设两两颗颗卫卫星星均均绕绕地地心心做做匀匀速速圆圆周周运
25、运动动，轨轨道道半半径径分分别别为为R1、R2，某某时时刻刻两两颗颗卫卫星星分分别别位位于于两两轨轨道道上上的的A、B两两位位置置(如如图图所所示示)若若卫卫星星均均顺顺时时针针运运行行，地地球球半半径径为为R，不不计计卫卫星星间间的的相相互互作作用用力力，引引力力常常量量为为G，则则以下判断中正确的是以下判断中正确的是()D 典例展示典例展示自悟自练自悟自练物理模型物理模型 02 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型 典例展示典例展示自悟自练自悟自练物理模型物理模型 02 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型 解析解析 答案答案 B典例展示典例展示自悟自练自悟自练物理模型物理模型 0
26、2 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型1(双双星星模模型型)双双星星系系统统由由两两颗颗恒恒星星组组成成，两两恒恒星星在在相相互互引引力力的的作作用用下下，分分别别围围绕绕其其连连线线上上的的某某一一点点做做周周期期相相同同的的匀匀速速圆圆周周运运动动研研究究发发现现，双双星星系系统统演演化化过过程程中中，两两星星的的总总质质量量、距距离离和和周周期期均均可可能能发发生生变变化化若若某某双双星星系系统统中中两两星星做做圆圆周周运运动动的的周周期期为为T，经经过过一一段段时时间间演演化化后后，两两星星总总质质量量变变为为原原来来的的k倍倍，两两星星之之间间的的距距离离变变为为原原来来的的n
27、倍倍，则则此此时时圆圆周周运运动动的的周周期期为为()典例展示典例展示自悟自练自悟自练物理模型物理模型 02 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型 2(三三星星模模型型)(2015高高考考安安徽徽卷卷)由由三三颗颗星星体体构构成成的的系系统统，忽忽略略其其他他星星体体对对它它们们的的作作用用，存存在在着着一一种种运运动动形形式式，三三颗颗星星体体在在相相互互之之间间的的万万有有引引力力作作用用下下，分分别别位位于于等等边边三三角角形形的的三三个个顶顶点点上上，绕绕某某一一共共同同的的圆圆心心O在在三三角角形形所所在在的的平平面面内内做做相相同同角角速速度度的的圆圆周周运运动动(图图示示为为
28、A、B、C三三颗颗星星体体质质量量不不相相同同时时的的一一般般情情况况)若若A星星体体质质量量为为2m，B、C两两星星体体的的质质量均量均为为m，三角形的，三角形的边长为边长为a，求：，求：(1)A星体所受合力大小星体所受合力大小FA；(2)B星体所受合力大小星体所受合力大小FB；(3)C星体的星体的轨轨道半径道半径RC；(4)三星体做三星体做圆圆周运周运动动的周期的周期T.典例展示典例展示自悟自练自悟自练物理模型物理模型 02 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型 典例展示典例展示自悟自练自悟自练物理模型物理模型 02 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型 典例展示典例展示自悟自练自
29、悟自练物理模型物理模型 02 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型 典例展示典例展示自悟自练自悟自练物理模型物理模型 02 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型 典例展示典例展示自悟自练自悟自练物理模型物理模型 02 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型 解析解析 答案答案 AD 典例展示典例展示自悟自练自悟自练物理模型物理模型 02 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型1(限限时时6分分钟钟满满分分6分分)(多多选选)某某国国际际研研究究小小组组观观测测到到了了一一组组双双星星系系统统，它它们们绕绕二二者者连连线线上上的的某某点点做做匀匀速速圆圆周周运运动动，双双星星系系统统
30、中中质质量量较较小小的的星星体体能能“吸吸食食”质质量量较较大大的的星星体体的的表表面面物物质质，达达到到质质量量转转移移的的目目的的根根据据大大爆爆炸炸宇宇宙宙学学可可知知，双双星星间间的的距距离离在在缓缓慢慢增增大大，假假设设星星体体的的轨轨道道近似近似为圆为圆，则则在在该过该过程中程中()A双星做双星做圆圆周运周运动动的角速度不断减小的角速度不断减小B双星做双星做圆圆周运周运动动的角速度不断增大的角速度不断增大C质质量量较较大的星体做大的星体做圆圆周运周运动动的的轨轨道半径减小道半径减小D质质量量较较大的星体做大的星体做圆圆周运周运动动的的轨轨道半径增大道半径增大 解析解析 答案答案 ABC 典例展示典例展示自悟自练自悟自练物理模型物理模型 02 天体运动中的多星模型天体运动中的多星模型
