創(chuàng)新設計》2014屆高考物理一輪復習課件53萬有引力及其應用(71張,含詳解.ppt

第3講 萬有引力及其應用,萬有引力定律及其應用 (考綱要求),成正比,成反比,3適用條件 (1)公式適用于 間的相互作用當兩個物體間的距離遠遠大于物體本身的大小時，物體可視為質(zhì)點 (2)質(zhì)量分布均勻的球體可視為質(zhì)點，r是 的距離.,質(zhì)點,兩球心間,【思維驅(qū)動】 關于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是 ( ) A第一宇宙速度又叫脫離速度 B第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度 C第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關 D第一宇宙速度跟地球的半徑無關 解析 由于對第一宇宙速度與環(huán)繞速度兩個概念識記不準，造成誤解，其實第一宇宙速度是指最大的環(huán)繞速度 答案 B,環(huán)繞速度 (考綱要求),最大環(huán)繞,最小發(fā)射,【思維驅(qū)動】 如圖5-3-1所示是牛頓研究拋體運動時繪制的一幅草圖，以不同速度拋出的物體分別沿a、b、c、d軌跡運動，其中a是一段曲線，b是貼近地球表面的圓，c是橢圓，d是雙曲線的一部分已知引力常量為G、地球質(zhì)量為M、半徑為R、地球附近的重力加速度為g.以下說法中正確的是 ( ),第二宇宙速度和第三宇宙速度 (考綱要求),圖5-3-1,【知識存盤】 1第二宇宙速度(脫離速度)：v2 km/s，使物體掙 脫 引力束縛的最小發(fā)射速度 2第三宇宙速度(逃逸速度)：v3 km/s，使物體掙脫 引力束縛的最小發(fā)射速度 特別提醒 (1)兩種周期自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期的不同 (2)兩種速度環(huán)繞速度與發(fā)射速度的不同，最大的環(huán)繞速度等于最小的發(fā)射速度 (3)兩個半徑天體半徑R和衛(wèi)星軌道半徑r不同.,11.2,16.7,地球,太陽,經(jīng)典時空觀和相對論時空觀 (考綱要求),C當物體以較小速度運動時，質(zhì)量變化十分微弱，經(jīng)典力學理論仍然適用，只有當物體以接近光速運動時，質(zhì)量變化才明顯，故經(jīng)典力學適用于低速運動，而不適用于高速運動 D通常由于物體的運動速度太小，故質(zhì)量的變化引不起我們的感覺在分析地球上物體的運動時，不必考慮質(zhì)量的變化 解析 公式中的m0是物體靜止時的質(zhì)量，m是物體以速度v運動時的質(zhì)量，故A錯誤；由公式可知，只有當v接近光速時，物體的質(zhì)量變化才明顯，一般情況下物體的質(zhì)量變化十分微小，故經(jīng)典力學仍然適用，B錯誤，C、D正確 答案 CD,【知識存盤】 1經(jīng)典時空觀 (1)在經(jīng)典力學中，物體的質(zhì)量是不隨 而改變的 (2)在經(jīng)典力學中，同一物理過程發(fā)生的位移和對應時間的測量結(jié)果在不同的參考系中是 的,運動狀態(tài),相同,增大,不同,3狹義相對論的兩條基本假設 (1)相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是 的 (2)光速不變原理：不管在哪個慣性系中，測得的真空中的光速都是 的,不同,不變,備課札記,考點二 對宇宙速度的理解及計算 【典例2】 我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，將巴基斯坦通信衛(wèi)星1R(Paksat1R)成功送入地球同步軌道，發(fā)射任務獲得圓滿成功關于成功定點后的“1R”衛(wèi)星，下列說法正確的是 ( ) A運行速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度 B離地面的高度一定，相對地面保持靜止 C繞地球運行的周期比月球繞地球運行的周期大 D向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等,解析 人造地球衛(wèi)星(包括地球同步衛(wèi)星)的發(fā)射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，而其運行速度小于第一宇宙速度，選項A錯誤；地球同步衛(wèi)星在赤道上空相對地面靜止，并且距地面的高度一定，大約是3.6104 km，選項B正確；地球同步衛(wèi)星繞地球運動的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即T24 h，而月球繞地球運行的周期大約是27天，選項C錯誤；地球同步衛(wèi)星與靜止在赤道上物體的運行周期相同，角速度也相同，根據(jù)公式a2r可知，運行半徑大的向心加速度大，所以地球同步衛(wèi)星的向心加速度大于靜止在赤道上物體的向心加速度，選項D錯誤 答案 B,3衛(wèi)星的可能軌道(如圖5-3-2所示) 衛(wèi)星的軌道平面一定過地球的地心,圖5-3-2,備課札記,考點三 天體運動中的基本參量的求解及比較 【典例3】 (2012廣東卷，21)如圖5-3-3所示，飛船從軌道1變軌至軌道2.若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，不考慮質(zhì)量變化，相對于在軌道1上，飛船在軌道2上的 ( ) A動能大 B向心加速度大 C運行周期長 D角速度小,圖5-3-3,圖5-3-4,疑難突破2 衛(wèi)星的運行問題,難點2 近地衛(wèi)星、赤道上物體及同步衛(wèi)星的運行問題 近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體三種勻速圓周運動的異同： 1軌道半徑：r同r近r物 2運行周期：T同T物T近 3向心加速度：a近a同a物,典例1 航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務后，在A點從圓形軌道進入橢圓軌道，B為軌道上的與地球相切的一點，如圖5-3-5所示關于航天飛機的運動，下列說法中正確的有 ( ) A在軌道上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度 B在軌道上經(jīng)過A的動能小于在軌道上經(jīng)過A的動能 C在軌道上運動的周期小于 在軌道上運動的周期 D在軌道上經(jīng)過A的加速度 小于在軌道上經(jīng)過A的加速度,圖5-3-5,典例2 (2012泰安模擬)如圖5-3-6所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星關于a、b、c做勻速圓周運動的說法中正確的是 ( ),圖5-3-6,A地球?qū)、c兩星的萬有引力提供了向心力，因此只有a受重力，b、c兩星不受重力 B周期關系為TaTcTb C線速度的大小關系為vaabac,2(2012安徽卷，14)我國發(fā)射的“天宮一號”和“神舟八號”在對接前，“天宮一號”的運行軌道高度為350 km，“神舟八號”的運行軌道高度為34-3- km.它們的運行軌道均視為圓周，則 ( ) A“天宮一號”比“神舟八號”速度大 B“天宮一號”比“神舟八號”周期長 C“天宮一號”比“神舟八號”角速度大 D“天宮一號”比“神舟八號”加速度大,3飛船繞地球做勻速圓周運動，已知飛船距地面的高度為h，地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，僅利用上述條件能求出的是 ( ) A飛船做勻速圓周運動的加速度 B飛船的運動周期 C飛船的動能 D飛船受到的地球的引力,三、雙星及衛(wèi)星的變軌問題 5經(jīng)長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”，“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離，而且“雙星系統(tǒng)”一般遠離其他天體如圖5-3-7所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點做周期相同的勻速圓周運動現(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為m1m232.則可知 ( ),圖5-3-7,6我國在西昌成功發(fā)射第八顆北斗導航衛(wèi)星，第八顆北斗導航衛(wèi)星是一顆地球同步軌道衛(wèi)星如圖5-3-8所示，假若第八顆北斗導航衛(wèi)星先沿橢圓