2018-2019學(xué)年高考物理 主題一 曲線運(yùn)動(dòng)與萬有引力定律 1.3 萬有引力定律及其應(yīng)用階段總結(jié)課件 粵教版

1、階段總結(jié)階段總結(jié) 一、天體運(yùn)動(dòng)的分析與計(jì)算一、天體運(yùn)動(dòng)的分析與計(jì)算 例例1 我國成功發(fā)射探月衛(wèi)星我國成功發(fā)射探月衛(wèi)星“嫦娥三號(hào)嫦娥三號(hào)”，該衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行，該衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用的時(shí)間圈所用的時(shí)間 為為t，月球半徑為，月球半徑為R0，月球表面處重力加速度為，月球表面處重力加速度為g0。 (1)請(qǐng)推導(dǎo)出請(qǐng)推導(dǎo)出“嫦娥三號(hào)嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星離月球表面高度的表達(dá)式；衛(wèi)星離月球表面高度的表達(dá)式； 答案答案ACD 二、人造衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行量、各運(yùn)動(dòng)參量的分析二、人造衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行量、各運(yùn)動(dòng)參量的分析 例例2 太陽系八大行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道可粗略地認(rèn)為是圓，各行星的半徑、日星距太陽系八大行星繞太陽運(yùn)動(dòng)

2、的軌道可粗略地認(rèn)為是圓，各行星的半徑、日星距 離和質(zhì)量如下表所示：離和質(zhì)量如下表所示： 行星名稱行星名稱星球半徑星球半徑/106 m日星距離日星距離/1011 m質(zhì)量質(zhì)量/1024 kg 水星水星2.440.580.33 金星金星6.051.084.87 地球地球6.381.506.00 火星火星3.402.280.64 木星木星71.47.781 900 土星土星60.2714.29569 天王星天王星25.5628.7186.8 海王星海王星24.7545.04102 則根據(jù)所學(xué)的知識(shí)可以判斷下列說法中正確的是則根據(jù)所學(xué)的知識(shí)可以判斷下列說法中正確的是() A.太陽系的八大行星中，海王星的

3、圓周運(yùn)動(dòng)速率最大太陽系的八大行星中，海王星的圓周運(yùn)動(dòng)速率最大 B.太陽系的八大行星中，水星的圓周運(yùn)動(dòng)周期最大太陽系的八大行星中，水星的圓周運(yùn)動(dòng)周期最大 C.若已知地球的公轉(zhuǎn)周期為若已知地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，萬有引力常量年，萬有引力常量G6.6710 11 Nm2/kg2，再利用 ，再利用 地球和太陽間的距離，則可以求出太陽的質(zhì)量地球和太陽間的距離，則可以求出太陽的質(zhì)量 D.若已知萬有引力常量若已知萬有引力常量G6.6710 11 Nm2/kg2，并忽略地球的自轉(zhuǎn)，利用地球的 ，并忽略地球的自轉(zhuǎn)，利用地球的 半徑以及地球表面的重力加速度半徑以及地球表面的重力加速度g10 m/s2，則可以求出太陽

4、的質(zhì)量，則可以求出太陽的質(zhì)量 答案答案C 針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練2 澳大利亞科學(xué)家近日宣布，在離地球約澳大利亞科學(xué)家近日宣布，在離地球約14光年的紅矮星光年的紅矮星wolf1061周圍發(fā)周圍發(fā) 現(xiàn)了三顆行星現(xiàn)了三顆行星b、c、d，它們的公轉(zhuǎn)周期分別是，它們的公轉(zhuǎn)周期分別是5天、天、18天、天、67天，公轉(zhuǎn)軌道可視為天，公轉(zhuǎn)軌道可視為 圓，如圖圓，如圖1所示。已知萬有引力常量為所示。已知萬有引力常量為G。下列說法不正確的是。下列說法不正確的是() A.可求出可求出b、c的公轉(zhuǎn)半徑之比的公轉(zhuǎn)半徑之比 B.可求出可求出c、d的向心加速度之比的向心加速度之比 C.若已知若已知c的公轉(zhuǎn)半徑，可求出紅矮星的質(zhì)量

5、的公轉(zhuǎn)半徑，可求出紅矮星的質(zhì)量 D.若已知若已知c的公轉(zhuǎn)半徑，可求出紅矮星的密度的公轉(zhuǎn)半徑，可求出紅矮星的密度 圖圖1 答案答案D 三、人造衛(wèi)星的發(fā)射、變軌與對(duì)接三、人造衛(wèi)星的發(fā)射、變軌與對(duì)接 1.發(fā)射問題發(fā)射問題 2.變軌問題變軌問題 如圖如圖2所示，一般先把衛(wèi)星發(fā)射到較低軌道所示，一般先把衛(wèi)星發(fā)射到較低軌道1上，然后在上，然后在P點(diǎn)點(diǎn)火，使點(diǎn)點(diǎn)火，使 衛(wèi)星加速，讓衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入軌道衛(wèi)星加速，讓衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入軌道2，到達(dá)，到達(dá)Q點(diǎn)后，再使衛(wèi)星加點(diǎn)后，再使衛(wèi)星加 速，進(jìn)入預(yù)定軌道速，進(jìn)入預(yù)定軌道3。 回收過程：與發(fā)射過程相反，當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)回收過程：與發(fā)射過程相反，當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)，使

6、衛(wèi)星減速，衛(wèi)星點(diǎn)時(shí)，使衛(wèi)星減速，衛(wèi)星 由軌道由軌道3進(jìn)入軌道進(jìn)入軌道2，當(dāng)?shù)竭_(dá)，當(dāng)?shù)竭_(dá)P點(diǎn)時(shí)，再讓衛(wèi)星減速進(jìn)入軌道點(diǎn)時(shí)，再讓衛(wèi)星減速進(jìn)入軌道1，再減速，再減速 到達(dá)地面。到達(dá)地面。 圖圖2 3.對(duì)接問題對(duì)接問題 如圖如圖3所示，飛船首先在比空間站低的軌道運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到適當(dāng)位置時(shí)，再加速運(yùn)所示，飛船首先在比空間站低的軌道運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到適當(dāng)位置時(shí)，再加速運(yùn) 行到一個(gè)橢圓軌道。通過控制使飛船跟空間站恰好同時(shí)運(yùn)行到兩軌道的相切點(diǎn)，便行到一個(gè)橢圓軌道。通過控制使飛船跟空間站恰好同時(shí)運(yùn)行到兩軌道的相切點(diǎn)，便 可實(shí)現(xiàn)對(duì)接。可實(shí)現(xiàn)對(duì)接。 圖圖3 例例3 (多選多選)2016年中國發(fā)射了年中國發(fā)射了“天宮二號(hào)天

7、宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室和空間實(shí)驗(yàn)室和“神舟神舟 十一號(hào)十一號(hào)”載人飛船，載人飛船，2017年年4月中國發(fā)射的月中國發(fā)射的“天舟一號(hào)天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛貨運(yùn)飛 船與船與“天宮二號(hào)天宮二號(hào)”交會(huì)對(duì)接。長征運(yùn)載火箭將天宮二號(hào)送入近地交會(huì)對(duì)接。長征運(yùn)載火箭將天宮二號(hào)送入近地 點(diǎn)為點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，的橢圓軌道上，B點(diǎn)距離地面的高度為點(diǎn)距離地面的高度為h，地，地 球的中心位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。球的中心位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上?！疤鞂m二號(hào)天宮二號(hào)”飛行幾周后進(jìn)行飛行幾周后進(jìn)行 A.“天宮二號(hào)天宮二號(hào)”從從B點(diǎn)沿橢圓軌道向點(diǎn)沿橢圓軌道向A點(diǎn)運(yùn)行的過程中，引力為動(dòng)力點(diǎn)運(yùn)行的過程中，引力為動(dòng)力 B.“

8、天宮二號(hào)天宮二號(hào)”在橢圓軌道的在橢圓軌道的B點(diǎn)的加速度大于在預(yù)定圓軌道上點(diǎn)的加速度大于在預(yù)定圓軌道上B點(diǎn)的加速度點(diǎn)的加速度 C.“天宮二號(hào)天宮二號(hào)”在橢圓軌道的在橢圓軌道的B點(diǎn)的速度大于在預(yù)定圓軌道上的點(diǎn)的速度大于在預(yù)定圓軌道上的B點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度 D.根據(jù)題目所給信息，可以計(jì)算出地球質(zhì)量根據(jù)題目所給信息，可以計(jì)算出地球質(zhì)量 變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖4所示。已知所示。已知“天宮二號(hào)天宮二號(hào)”在預(yù)定圓軌道上飛行在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用圈所用 時(shí)間為時(shí)間為t，引力常量為，引力常量為G，地球半徑為，地球半徑為R。則下列說法正確的是。則下列說法正確的是() 圖圖4 答案答案A

9、D 針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練3 我國發(fā)射我國發(fā)射“天宮二號(hào)天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，之后發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，之后發(fā)射“神神 舟十一號(hào)舟十一號(hào)”飛船與飛船與“天宮二號(hào)天宮二號(hào)”對(duì)接。假設(shè)對(duì)接。假設(shè)“天宮二號(hào)天宮二號(hào)”與與 “神舟十一號(hào)神舟十一號(hào)”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)飛船都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)飛船 與空間實(shí)驗(yàn)室的對(duì)接，下列措施可行的是與空間實(shí)驗(yàn)室的對(duì)接，下列措施可行的是() A.使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追 上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)接上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)接 圖圖5 B.使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等

10、待飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接 C.飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室， 兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接 D.飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室， 兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接 解析解析若使飛船與空間站在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速，所需向心力變大，則若使飛船與空間站在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速，所需向心力變大，則 飛船將脫離原軌道而進(jìn)入更高的軌道，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接，選項(xiàng)飛船將脫離原軌道而進(jìn)入更高的軌道，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若使飛船與空錯(cuò)誤；若使飛船與空 間站在同一軌道上運(yùn)行，然后空間站減速，所需向心力變小，則空間站將脫離原軌間站在同一軌道上運(yùn)行，然后空間站減速，所需向心力變小，則空間站將脫離原軌 道而進(jìn)入更低的軌道，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接，選項(xiàng)道而進(jìn)入更低的軌道，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；要想實(shí)現(xiàn)對(duì)接，可使飛船在比錯(cuò)誤；要想實(shí)現(xiàn)對(duì)接，可使飛船在比 空間實(shí)驗(yàn)室半徑較小的軌道上加速，然后飛船將進(jìn)入較高的空間實(shí)驗(yàn)室軌道，逐漸空間實(shí)驗(yàn)室半徑較小的軌道上加速，