物理必修ii滬科萬有引力與航天章末復(fù)習(xí)PPT課件

1、1二、三種宇宙速度1第一宇宙速度第一宇宙速度(環(huán)繞速度環(huán)繞速度)：v1 ，是人造地球衛(wèi)星的最小 速度，也是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的 速度2第二宇宙速度第二宇宙速度(脫離速度脫離速度)：v2 ，是使物體掙脫 引力束縛的最小發(fā)射速度3第三宇宙速度第三宇宙速度(逃逸速度逃逸速度)：v3 ，是使物體掙脫 引力束縛的最小發(fā)射速度(1)三種宇宙速度均指發(fā)射速度，不要誤認(rèn)為是環(huán)繞速度三種宇宙速度均指發(fā)射速度，不要誤認(rèn)為是環(huán)繞速度(2)任何星體都有對(duì)應(yīng)的宇宙速度，以上三種宇宙速度是對(duì)地球而任何星體都有對(duì)應(yīng)的宇宙速度，以上三種宇宙速度是對(duì)地球而言的言的7.9km/s11.2km/s發(fā)射最大地球16.7km

2、/s太陽第1頁/共37頁2運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 相同的 增大的 不同的 第2頁/共37頁31關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是()A第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度B第一宇宙速度又叫脫離速度C第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)D第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān)答案：答案：A第3頁/共37頁42關(guān)于地球的同步衛(wèi)星下列說法正確的是()A所有地球的同步衛(wèi)星一定處于赤道的正上方，但不一定在同一個(gè)圓周上B所有地球的同步衛(wèi)星離地面的高度相同，但不一定位于赤道的正上方C所有地球的同步衛(wèi)星的向心加速度、線速度、角速度、周期一定相同D所有地球同步衛(wèi)星的向心加速度大小、線速度大小、角速度和周期一定相等解析：解析：同步衛(wèi)星高度一定，故同步

3、衛(wèi)星高度一定，故A錯(cuò)；同步衛(wèi)星都在赤道面內(nèi)，錯(cuò)；同步衛(wèi)星都在赤道面內(nèi)，故故B錯(cuò)；向心加速度、線速度都是矢量，故錯(cuò)；向心加速度、線速度都是矢量，故C錯(cuò)、錯(cuò)、D對(duì)對(duì)答案：答案：D第4頁/共37頁53在日常生活中我們并沒有發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨物體的運(yùn)動(dòng)的變化而變化，其原因是()A運(yùn)動(dòng)物體無法稱質(zhì)量B物體的速度遠(yuǎn)小于光速，質(zhì)量變化極小C物體質(zhì)量太大D物體質(zhì)量不隨速度變化而變化答案：答案：B第5頁/共37頁64(2011年高考山東理綜年高考山東理綜)甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道以下判斷正確的是()A甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇

4、宙速度C甲的加速度小于乙的加速度D甲在運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過北極的正上方第6頁/共37頁7答案：答案：AC第7頁/共37頁應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng) 第8頁/共37頁9第9頁/共37頁10第10頁/共37頁11例例1天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星這顆行星的體積天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星這顆行星的體積是地球的是地球的4.7倍，質(zhì)量是地球的倍，質(zhì)量是地球的25倍已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)倍已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為的周期約為1.4小時(shí)，引力常量小時(shí)，引力常量G6.671011 Nm2/kg2，由此估算，由此估算該行星的平均密度為該行星的平均密度為()A1.8103 kg/m3B5.

5、6103 kg/m3C1.1104 kg/m3 D2.9104 kg/m3第11頁/共37頁12答案答案D第12頁/共37頁13第13頁/共37頁14第14頁/共37頁15答案：答案：A第15頁/共37頁16人造衛(wèi)星與雙星問題第16頁/共37頁17第17頁/共37頁18(1)衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小周期約為衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小周期約為85分鐘分鐘(2)人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)，處于失重狀態(tài)，并不是不受人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)，處于失重狀態(tài)，并不是不受重力作用，是因?yàn)橹亓ν耆脕硖峁┫蛐牧χ亓ψ饔?，是因?yàn)橹亓ν耆脕硖峁┫蛐牧Φ?8頁/共37頁19例例2土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒，其繞土星的運(yùn)

6、動(dòng)土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒，其繞土星的運(yùn)動(dòng)可視為圓周運(yùn)動(dòng)其中有兩個(gè)巖石顆?？梢暈閳A周運(yùn)動(dòng)其中有兩個(gè)巖石顆粒A和和B與土星中心的距離分別與土星中心的距離分別為為rA8.0104 km和和rB1.2105 km.忽略所有巖石顆粒間的相互作忽略所有巖石顆粒間的相互作用用(結(jié)果可用根式表示結(jié)果可用根式表示)(1)求巖石顆粒求巖石顆粒A和和B的線速度之比的線速度之比(2)求巖石顆粒求巖石顆粒A和和B的周期之比的周期之比(3)土星探測(cè)器上有一物體，在地球上重為土星探測(cè)器上有一物體，在地球上重為10 N，推算出它在距土，推算出它在距土星中心星中心3.2105 km處受到土星的引力為處受到土星的引力為

7、0.38 N已知地球半徑為已知地球半徑為6.4103 km，請(qǐng)估算土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的多少倍？，請(qǐng)估算土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的多少倍？思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥根據(jù)萬有引力提供向心力，向心力公式選擇涉及線根據(jù)萬有引力提供向心力，向心力公式選擇涉及線速速 度、周期的公式求比可得度、周期的公式求比可得(1)、(2)兩問根據(jù)萬有引力公式及萬兩問根據(jù)萬有引力公式及萬有引力和重力的關(guān)系可得有引力和重力的關(guān)系可得(3)問問第19頁/共37頁20第20頁/共37頁21第21頁/共37頁22第22頁/共37頁23答案：答案：BD第23頁/共37頁24衛(wèi)星的在軌運(yùn)行和變軌問題 第24頁/共37頁25第25頁/共37頁26例例

8、3(2010年高考江蘇卷年高考江蘇卷)2009年5月，航天飛 機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn) 從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道，B為軌道上的一 點(diǎn)，如圖所示關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，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(dòng)能小于在軌道上經(jīng)過A的動(dòng)能C在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道上運(yùn)動(dòng)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的加速度思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解決本題需要注意以下三點(diǎn)：解決本題需要注意以下三點(diǎn)：(1)由開普勒定律判斷衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度變化和周期由開普勒定律判斷衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度變化和周期(2)衛(wèi)星變軌時(shí)，在不同軌道上的機(jī)械能

9、不同，軌道半徑越大機(jī)械衛(wèi)星變軌時(shí)，在不同軌道上的機(jī)械能不同，軌道半徑越大機(jī)械能越大能越大(3)加速度大小的判斷可根據(jù)萬有引力大小來確定加速度大小的判斷可根據(jù)萬有引力大小來確定第26頁/共37頁27答案答案ABC第27頁/共37頁283(2011年高考全國卷年高考全國卷)我國“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行(即繞地球一圈需要24小時(shí))；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比()A衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢(shì)能減小B衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢(shì)能增大C衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢(shì)能減小D衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢(shì)能增大答案：答案：D第28頁/共37頁29第29頁/共37頁30答案：答案：AC第30頁/共37頁31答案：答案：ACD第31頁/共37頁323(2011年高考北京理綜年高考北京理綜)由于通信和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的()A質(zhì)量可以不同 B軌道半徑可以不同C軌道平面可以不同 D速率可以不同答案：答案：A第32頁/共37頁334(2010年高考新課標(biāo)全國卷年高考新課標(biāo)全國卷)太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道下列四幅圖是用來描述這些行星運(yùn)動(dòng)所遵從的某一規(guī)律的圖象圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg(T/T0)，縱軸是lg(R/