高中物理萬有引力定律本章總結(jié)教科學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1第一頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu) 單元回眸單元回眸構(gòu)建體系構(gòu)建體系第1頁/共19頁第二頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。專題整合專題整合 歸類解析歸類解析提煉方法提煉方法專題一衛(wèi)星的專題一衛(wèi)星的“變軌變軌”問題分析問題分析第2頁/共19頁第三頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分?！镜淅淅? 1】 ( (20162016北京卷北京卷,18,18改編改編) )如圖所示如圖所示, ,一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1 1繞地球繞地球E E運(yùn)行運(yùn)行, ,在在P P點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道2 2做勻速圓周運(yùn)動做勻速圓周運(yùn)動. .下列說法正確的是下列

2、說法正確的是( ( ) )A.A.不論在軌道不論在軌道1 1還是在軌道還是在軌道2 2運(yùn)行運(yùn)行, ,衛(wèi)星在衛(wèi)星在P P點(diǎn)的速度都相同點(diǎn)的速度都相同B.B.不論在軌道不論在軌道1 1還是在軌道還是在軌道2 2運(yùn)行運(yùn)行, ,衛(wèi)星在衛(wèi)星在P P點(diǎn)的加速度都相同點(diǎn)的加速度都相同C.C.衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道1 1的任何位置都具有相同加速度的任何位置都具有相同加速度D.D.衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道2 2的任何位置都具有相同的速度的任何位置都具有相同的速度B B第3頁/共19頁第四頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 (1)(1)衛(wèi)星的加速度衛(wèi)星的加速度a= ,a= ,只與衛(wèi)星到地心的距離有關(guān)只與

3、衛(wèi)星到地心的距離有關(guān), ,與衛(wèi)星與衛(wèi)星的軌道形狀無關(guān)的軌道形狀無關(guān). .(2)(2)衛(wèi)星從軌道衛(wèi)星從軌道1 1進(jìn)入軌道進(jìn)入軌道2,2,衛(wèi)星在衛(wèi)星在P P點(diǎn)要加速點(diǎn)要加速. .解析解析: :衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道1 1運(yùn)行到運(yùn)行到P P點(diǎn)時需要加速才能進(jìn)入軌道點(diǎn)時需要加速才能進(jìn)入軌道2 2運(yùn)行運(yùn)行, ,因此衛(wèi)星在兩軌道因此衛(wèi)星在兩軌道的的P P點(diǎn)時速度不同點(diǎn)時速度不同, ,但所受力相同但所受力相同, ,加速度相同加速度相同; ;衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道1 1運(yùn)行時在不同位置所運(yùn)行時在不同位置所受萬有引力大小、方向均不同受萬有引力大小、方向均不同, ,則加速度也不同則加速度也不同; ;衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌

4、道2 2做勻速圓周運(yùn)動做勻速圓周運(yùn)動, ,在不在不同位置速度方向不同同位置速度方向不同, ,只有選項只有選項B B正確正確. .2GMr第4頁/共19頁第五頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。拓展變式拓展變式1-11-1 ( (多選多選) ) 20122012年年6 6月月1818日日,“,“神舟九號神舟九號”飛船與飛船與“天宮一號天宮一號”目標(biāo)飛行器在離地面目標(biāo)飛行器在離地面343 km343 km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會對接的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會對接. .對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣. .下列說法正確的是下

5、列說法正確的是( ( ) )A.A.為實現(xiàn)對接為實現(xiàn)對接, ,兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B.B.如不加干預(yù)如不加干預(yù), ,在運(yùn)行一段時間后在運(yùn)行一段時間后,“,“天宮一號天宮一號”的動能可能會增加的動能可能會增加C.C.如不加干預(yù)如不加干預(yù),“,“天宮一號天宮一號”的軌道高度將緩慢降低的軌道高度將緩慢降低D.D.航天員在航天員在“天宮一號天宮一號”中處于失重狀態(tài)中處于失重狀態(tài), ,說明航天員不受地球引力作用說明航天員不受地球引力作用BCBC解析解析: :只要是繞地球運(yùn)行的天體只要是繞地球運(yùn)行的天體, ,其運(yùn)行

6、速率必定小于第一宇宙速度其運(yùn)行速率必定小于第一宇宙速度, ,故故A A錯誤錯誤; ;如不加干預(yù)如不加干預(yù), ,由于軌道處稀薄大氣的阻力由于軌道處稀薄大氣的阻力, ,則則“天宮一號天宮一號”的速率減小而做向心運(yùn)動的速率減小而做向心運(yùn)動, ,當(dāng)?shù)竭_(dá)新的軌道而萬有引力又重新能提供向心力時當(dāng)?shù)竭_(dá)新的軌道而萬有引力又重新能提供向心力時, ,“天宮一號天宮一號”在新的軌道做圓周運(yùn)動在新的軌道做圓周運(yùn)動, ,此時軌道高度降低此時軌道高度降低, ,運(yùn)行的速率增大運(yùn)行的速率增大, ,故故B,CB,C正確正確; ;“天宮一號天宮一號”中的航天員不是不受地球引力中的航天員不是不受地球引力, ,而是地球引力全部充當(dāng)向

7、心力而是地球引力全部充當(dāng)向心力, ,故故D D錯誤錯誤. .第5頁/共19頁第六頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。專題二雙星問題專題二雙星問題雙星具有以下三個特點(diǎn)雙星具有以下三個特點(diǎn): :(1)(1)兩顆行星做圓周運(yùn)動所需的向心力由它們之間的萬有引力提供兩顆行星做圓周運(yùn)動所需的向心力由它們之間的萬有引力提供,F,F1 1=F=F2 2, ,且方且方向相反向相反, ,分別作用在分別作用在m m1 1,m,m2 2兩顆行星上兩顆行星上. .(2)(2)兩顆行星之間的距離總是恒定不變兩顆行星之間的距離總是恒定不變, ,它們的運(yùn)行周期、角速度相等它們的運(yùn)行周期、角速度相等. .(3)(3)圓心在兩顆行

8、星的連線上圓心在兩顆行星的連線上,r,r1 1+r+r2 2=L.=L.第6頁/共19頁第七頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分?！镜淅淅? 2】宇宙中兩顆相距較近的天體稱為宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星雙星”, ,它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動心做勻速圓周運(yùn)動, ,而不至于因萬有引力的作用吸引到一起而不至于因萬有引力的作用吸引到一起. .設(shè)二者的質(zhì)量設(shè)二者的質(zhì)量分別為分別為m m1 1和和m m2 2, ,二者相距為二者相距為L,L,求求: :(1)(1)雙星的軌道半徑之比雙星的軌道半徑之比; ;答案答案: :(1)m(1)m2 2mm1 1第7頁

9、/共19頁第八頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。(2)(2)雙星的線速度之比雙星的線速度之比. .(3)(3)雙星的轉(zhuǎn)動周期雙星的轉(zhuǎn)動周期. .答案答案: :(2)m(2)m2 2mm1 1第8頁/共19頁第九頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。誤區(qū)警示誤區(qū)警示雙星問題中的軌道半徑雙星問題中的軌道半徑 分析、求解雙星問題時分析、求解雙星問題時, ,不能將兩星之間的距離與其軌道半徑混淆不能將兩星之間的距離與其軌道半徑混淆, ,如誤將軌道如誤將軌道半徑寫成兩星之間的距離半徑寫成兩星之間的距離L.L.第9頁/共19頁第十頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。拓 展 變 式拓 展 變 式 2 - 12 -

10、1 月球與地球質(zhì)量之比約為月球與地球質(zhì)量之比約為180,180,有研究者認(rèn)為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)有研究者認(rèn)為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng), ,它們都圍繞地月連線上某點(diǎn)它們都圍繞地月連線上某點(diǎn)O O做勻速圓周運(yùn)動做勻速圓周運(yùn)動. .據(jù)此觀點(diǎn)據(jù)此觀點(diǎn), ,可知月球與地球繞可知月球與地球繞O O點(diǎn)運(yùn)動線速度大小之比約為點(diǎn)運(yùn)動線速度大小之比約為( ( ) )A.16 400A.16 400 B.180 B.180C.801C.801D.6 4001D.6 4001C C第10頁/共19頁第十一頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。高考前線高考前線 真題體驗真題體驗小試身

11、手小試身手1.(1.(20162016全國全國卷卷,14,14) )關(guān)于行星運(yùn)動的規(guī)律關(guān)于行星運(yùn)動的規(guī)律, ,下列說法符合史實的是下列說法符合史實的是( ( ) )A.A.開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上, ,導(dǎo)出了行星運(yùn)動的規(guī)律導(dǎo)出了行星運(yùn)動的規(guī)律B.B.開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上, ,總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律C.C.開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律, ,找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動的原因找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動的原因D.D.開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律, ,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定

12、律發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B B解析解析: :開普勒在大量研究前人常年觀測天文數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上開普勒在大量研究前人常年觀測天文數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上, ,總結(jié)出了行星運(yùn)總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律動的規(guī)律. .牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律, ,揭示了行星按這些規(guī)律運(yùn)動的原因揭示了行星按這些規(guī)律運(yùn)動的原因, ,選項選項A,C,DA,C,D錯誤錯誤,B,B正確正確. .第11頁/共19頁第十二頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。2.(2.(20172017全國全國卷卷,14,14)2017)2017年年4 4月月, ,我國成功發(fā)射的天舟一號貨運(yùn)飛船與天宮二號空我國成功發(fā)射的天舟一號貨運(yùn)飛船與天宮二號空間實驗室

13、完成了首次交會對接間實驗室完成了首次交會對接, ,對接形成的組合體仍沿天宮二號原來的軌道對接形成的組合體仍沿天宮二號原來的軌道( (可視可視為圓軌道為圓軌道) )運(yùn)行運(yùn)行. .與天宮二號單獨(dú)運(yùn)行時相比與天宮二號單獨(dú)運(yùn)行時相比, ,組合體運(yùn)行的組合體運(yùn)行的( ( ) )A.A.周期變大周期變大 B.B.速率變大速率變大C.C.動能變大動能變大 D.D.向心加速度變大向心加速度變大C C第12頁/共19頁第十三頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。3.(3.(20162016全國全國卷卷,17,17) )利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星, ,可使地球赤道上任意兩可使地球赤道

14、上任意兩點(diǎn)之間保持無線電通訊點(diǎn)之間保持無線電通訊. .目前目前, ,地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.66.6倍倍, ,假假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小, ,若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來實現(xiàn)上述目的若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來實現(xiàn)上述目的, ,則地球自轉(zhuǎn)則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為周期的最小值約為( ( ) )A.1 hA.1 h B.4 h B.4 hC.8 hC.8 h D.16 h D.16 hB B第13頁/共19頁第十四頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。4.(4.(20172017北京卷北京卷,17,17) )利用引力常量利用引力常量G G和下

15、列某一組數(shù)據(jù)和下列某一組數(shù)據(jù), ,不能計算出地球質(zhì)量不能計算出地球質(zhì)量的是的是( ( ) )A.A.地球的半徑及重力加速度地球的半徑及重力加速度( (不考慮地球自轉(zhuǎn)不考慮地球自轉(zhuǎn)) )B.B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動的速度及周期人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動的速度及周期C.C.月球繞地球做圓周運(yùn)動的周期及月球與地球間的距離月球繞地球做圓周運(yùn)動的周期及月球與地球間的距離D.D.地球繞太陽做圓周運(yùn)動的周期及地球與太陽間的距離地球繞太陽做圓周運(yùn)動的周期及地球與太陽間的距離D D第14頁/共19頁第十五頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十八分。第15頁/共19頁第十六頁，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十

16、八分。5.(5.(20162016四川卷四川卷,3,3) )國務(wù)院批復(fù)國務(wù)院批復(fù), ,自自20162016年起將年起將4 4月月2424日設(shè)立為日設(shè)立為“中國航天日中國航天日”.1970.1970年年4 4月月2424日我國首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號日我國首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號, ,目前仍然在橢圓目前仍然在橢圓軌道上運(yùn)行軌道上運(yùn)行, ,其軌道近地點(diǎn)高度約為其軌道近地點(diǎn)高度約為440 km,440 km,遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約為遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約為2 060 km;19842 060 km;1984年年4 4月月8 8日成功發(fā)射的東方紅二號衛(wèi)星運(yùn)行在赤道上空日成功發(fā)射的東方紅二號衛(wèi)星運(yùn)行在赤道上空35 786 km35 786 km的地球的地球同步軌道上同步軌道上. .設(shè)東方紅一號在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度為設(shè)東方紅一號在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度為a a1 1, ,東方紅二號的加速度東方紅二號的加速度為為a a2 2, ,固定在地