高三--第3章第4講《專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用》(6)

1、萬(wàn)有引力萬(wàn)有引力第四章第四章第一部分同步復(fù)習(xí)講練第一部分同步復(fù)習(xí)講練第第4講萬(wàn)有引力與航天講萬(wàn)有引力與航天第四章第四章考考 點(diǎn)點(diǎn) 體體 驗(yàn)驗(yàn)題題 型型 突突 破破學(xué)科特色素養(yǎng)學(xué)科特色素養(yǎng)課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)2341考考 點(diǎn)點(diǎn) 體體 驗(yàn)驗(yàn)基礎(chǔ)自測(cè)1(2013江蘇單科)火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知()A太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的中心B火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等C火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方D相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積等于木星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積答案C開(kāi)普勒三定律開(kāi)普勒三定律橢圓橢圓 焦點(diǎn)焦點(diǎn)掃過(guò)的面積掃過(guò)的面積公轉(zhuǎn)

2、周期的二次方公轉(zhuǎn)周期的二次方答案C萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律6.671011Nm2/kg2 歸納領(lǐng)悟1普遍性：任何客觀存在的物體間都存在著相互作用的吸引力，即“萬(wàn)有引力”。2相互性：兩物體間的萬(wàn)有引力是一對(duì)作用力和反作用力，它們的大小相等、方向相反，分別作用在兩個(gè)物體上。3宏觀性：在通常情況下，萬(wàn)有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的星體間或天體與天體附近的物體間、它的存在才有實(shí)際的物理意義，故在分析地球表面的物體受力時(shí)，不考慮地面物體間的萬(wàn)有引力，只考慮地球?qū)Φ孛嫖矬w的萬(wàn)有引力。答案D人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星勻速圓周勻速圓周 基礎(chǔ)自測(cè)4人造地球衛(wèi)星可以繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，也可以沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)。對(duì)于沿橢

3、圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星， 以下列說(shuō)法正確的是()A近地點(diǎn)速度一定等于7.9km/sB遠(yuǎn)地點(diǎn)速度一定小于7.9km/sC發(fā)射此衛(wèi)星的速度一定大于7.9km/sD近地點(diǎn)速度一定小于7.9km/s答案BC宇宙速度宇宙速度解析近地點(diǎn)是橢圓軌道上離地球較近的點(diǎn)，不一定是離地面很近的點(diǎn)，如果此近地點(diǎn)在地球表面附近，它的速度應(yīng)大于7.9km/s，這是因?yàn)?.9km/s是衛(wèi)星地面附近運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，而橢圓軌道過(guò)此點(diǎn)做離心運(yùn)動(dòng)，故速度大于7.9km/s。當(dāng)近地點(diǎn)離地球較遠(yuǎn)時(shí)，其速度可以小于7.9km/s。因?yàn)檫h(yuǎn)地點(diǎn)一定不是離地面很近的點(diǎn)，而過(guò)這一點(diǎn)的圓軌道速度小于7.9km/s。橢圓軌道過(guò)這一點(diǎn)做向心運(yùn)動(dòng)，故速度

4、小于圓軌道速度，所以一定小于7.9km/s，C正確。因?yàn)榇诵l(wèi)星的近地點(diǎn)在地面附近處速度大于7.9km/s。故從地球上發(fā)射時(shí)，速度應(yīng)大于7.9km/s?？键c(diǎn)梳理1第一宇宙速度(環(huán)繞速度)指人造衛(wèi)星近地環(huán)繞速度，它是人造衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度，是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，其大小為v1_km/s。2第二宇宙速度在地面上發(fā)射物體，使之能夠脫離地球的引力作用，成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造行星或飛到其他行星上去所必需的最小發(fā)射速度。其大小為v2_km/s。7.911.23第三宇宙速度在地面上發(fā)射物體，使之能夠脫離太陽(yáng)的引力范圍，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙空間所必需的最小發(fā)射速度，其大小為v3

5、_km/s。16.7注意1.三個(gè)宇宙速度指的是發(fā)射速度，不能理解成運(yùn)行速度。2第一宇宙速度既是最小發(fā)射速度，又是最大運(yùn)行速度?；A(chǔ)自測(cè)5(2014山東德州一模)有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)行，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星。各衛(wèi)星排列位置如圖所示，已知地面的重力加速度為g。則()同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星答案B考點(diǎn)梳理概念：相對(duì)地面_的衛(wèi)星為同步衛(wèi)星?；咎卣鳎褐芷跒榈厍蜃赞D(zhuǎn)周期T_；軌道在赤道平面內(nèi)；運(yùn)動(dòng)的角速度與地球的自轉(zhuǎn)角速度_；高度h一定；軌道和地球赤道為共面同心圓；衛(wèi)星運(yùn)行速率一定。靜止靜止24h相同相同題題 型型

6、 突突 破破命題規(guī)律根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律對(duì)天體運(yùn)動(dòng)中相關(guān)物理量進(jìn)行比較，考查靈活運(yùn)用有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)換。天體運(yùn)動(dòng)中相關(guān)物理量的比較天體運(yùn)動(dòng)中相關(guān)物理量的比較 (2014蘭州、張掖聯(lián)考)2011年9月29日，我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的“天宮一號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射成功，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)航天事業(yè)的新紀(jì)元?！疤鞂m一號(hào)”經(jīng)過(guò)變軌后繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為90min。關(guān)于“天宮一號(hào)”、同步通信衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體相比較，下列說(shuō)法正確的是()A“天宮一號(hào)”的向心加速度最大B同步通信衛(wèi)星的角速度最大C赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的線速度最小D“天宮一號(hào)”的速度大于7.9km/s答案AC總結(jié)評(píng)述根據(jù)萬(wàn)有引力

7、定律和牛頓第二定律列出待比較量所滿足的方程，根據(jù)待比較量的決定式來(lái)比較，不能想當(dāng)然地得出結(jié)論。(2014廣東江門(mén)一模)如圖所示的a、b、c三顆地球衛(wèi)星，其半徑關(guān)系為rarbTcC衛(wèi)星a、b的機(jī)械能一定大于衛(wèi)星cD它們的速度關(guān)系為vavbvc答案D命題規(guī)律根據(jù)題目所給的物理量，利用萬(wàn)有引力定律公式，求星體的質(zhì)量或密度。利用萬(wàn)有引力定律估算天體的質(zhì)量或密度利用萬(wàn)有引力定律估算天體的質(zhì)量或密度 (2014課標(biāo)全國(guó))假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體。已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0；在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén)；引力常量為G。地球的密度為()答案B答案A命題規(guī)律衛(wèi)星在不同軌道上運(yùn)行時(shí)，

8、線速度、角速度、周期、向心力、向心加速度、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能變化情況的判斷。衛(wèi)星變軌問(wèn)題衛(wèi)星變軌問(wèn)題 答案ABD假設(shè)將來(lái)人類一艘飛船從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)程，則下列說(shuō)法正確的是()A飛船在軌道上運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度B飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能大于在軌道上運(yùn)行的機(jī)械能C飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度等于飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度D飛船繞火星在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期跟飛船返回地面的過(guò)程中以與軌道同樣的半徑繞地球運(yùn)動(dòng)的周期相同答案AC解析由開(kāi)普勒第二定律知飛船在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度，選項(xiàng)A對(duì)；飛船越高，具有的機(jī)械能越大，選項(xiàng)B錯(cuò)；同一位置，飛船受到的萬(wàn)有引力相等

9、，加速度相等，選項(xiàng)C對(duì)，以同樣的半徑繞不同的物體運(yùn)動(dòng)，周期不同，選項(xiàng)D錯(cuò)。命題規(guī)律多星通過(guò)相互作用力組成一個(gè)系統(tǒng)，求它們的運(yùn)行周期、線速度或它們間的相互作用力。多星系統(tǒng)問(wèn)題多星系統(tǒng)問(wèn)題 (1)已知第一種形式中的每顆恒星質(zhì)量為m，正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，求其中一顆恒星受到的合力；(2)已知第二種形式中的兩外側(cè)恒星質(zhì)量均為m、兩內(nèi)側(cè)恒星質(zhì)量均為M，四顆恒星始終位于同一直線，且相鄰恒星之間距離相等。求內(nèi)側(cè)恒星質(zhì)量M與外側(cè)恒星質(zhì)量m的比值M m。答案B命題規(guī)律考查衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)熟練掌握衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)的線速度、角速度、周期、向心加速度與運(yùn)行軌道半徑的關(guān)系。明確上述

10、參量?jī)H與軌道半徑有關(guān)。而與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)。應(yīng)注意這些參量與衛(wèi)星所環(huán)繞的星球的質(zhì)量是有關(guān)的。如繞地球旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星和繞火星旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星即使軌道半徑一樣大，其線速度、角速度、周期也不一樣大。衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 (2014福建理綜)若有一顆“宜居”行星，其質(zhì)量為地球的p倍，半徑為地球的q倍，則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的()答案C答案C命題規(guī)律用同步衛(wèi)星五個(gè)“一定”處理同步衛(wèi)星問(wèn)題。同步衛(wèi)星類問(wèn)題同步衛(wèi)星類問(wèn)題 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的區(qū)域北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和

11、顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星。對(duì)于其中的顆一般軌道衛(wèi)星。對(duì)于其中的5顆同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正顆同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是確的是()A它們運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度它們運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度B它們的向心加速度等于地面重力加速度它們的向心加速度等于地面重力加速度C它們位于它們位于5個(gè)不同的獨(dú)立軌道上個(gè)不同的獨(dú)立軌道上D它們中的一顆可能經(jīng)過(guò)湖南的正上方它們中的一顆可能經(jīng)過(guò)湖南的正上方 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星。對(duì)于其中的5顆同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是()A它們運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度B它們的向心加速度等于地面重