(精品課件)萬有引力與航天單元復(fù)習(xí)課

1、萬有引力與航天 單元復(fù)習(xí)講師：荊老師考點(diǎn)透視1天體運(yùn)動(dòng)的基本處理方法；考點(diǎn)透視知識(shí)梳理2.1.1 天體運(yùn)動(dòng)處理的兩條基本思路（1）“天上”：萬有引力提供向心力（2）“地上”：萬有引力近似等于重力聯(lián)系“天上”和“地下”的橋梁GF向F萬一條龍：方法一：天體對(duì)其表面物體的引力近似等于物體的重力。方法二：行星運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供（1）運(yùn)行速度：（3）向心加速度：（2）角速度：r ，減?。?）周期：r ，增大半徑和軌道參量的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系2.2.1 三種宇宙速度區(qū)分：發(fā)射速度和環(huán)繞速度第一宇宙速度特點(diǎn)：最大的環(huán)繞速度，最小的發(fā)射速度公式第二宇宙速度（脫離速度）：11.2km/s第三宇宙速度（逃逸速度

2、）：16.7km/s7.9km/s均指發(fā)射速度（1）軌道問題：所有衛(wèi)星的軌道平面圓心和地心重合（2）動(dòng)力學(xué)方程：F萬=F向（3）軌道參量和半徑的關(guān)系：（1）特點(diǎn)軌道一定：軌道平面與赤道平面重合周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期相同高度一定：角速度一定：與地球的角速度相同方向一定：與地球自轉(zhuǎn)方向相同ABC（2）赤道物體（A）近地軌道衛(wèi)星（B）同步衛(wèi)星（C）軌道參量大小關(guān)系 項(xiàng)目 關(guān)系 抓住它們的聯(lián)系和區(qū)別：A與C：角速度相同；B與C：由萬有引力提供向心力，而A不是。 周 期 TA=TCTB 線速度 vBvCvA 角速度 A=cB 向心加速 aAaCv高高軌道到低軌道：向前噴氣使衛(wèi)星在該點(diǎn)減速，最終v低v高

3、（1）變軌實(shí)質(zhì)：（2）速度分析和加速度分析：同一點(diǎn)上加速度相等；同一點(diǎn)上外軌道速度比內(nèi)軌道速度大（3）同一軌道上對(duì)接：飛船先減速到低軌道再加速回原軌道“追上”空間站中的r指的是兩天體之間距離中的r指的是環(huán)繞天體的軌道半徑（1）（2）兩r不同具體應(yīng)用雙星模型特點(diǎn)：周期、角速度相等、向心力相等.動(dòng)力學(xué)方程：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：半徑之比等于質(zhì)量的反比；速度之比等于質(zhì)量的反比方法技巧3.1 天體運(yùn)動(dòng)問題的基本處理方法典題精析例1一衛(wèi)星繞某行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為v，假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為

4、（）A. B. C.D.【分析】已知環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)情況，F(xiàn)萬=F向；已知物體二力平衡，可以聯(lián)立F萬=G【解析】設(shè)行星的質(zhì)量為M，半徑為R；衛(wèi)星的質(zhì)量為m1對(duì)于衛(wèi)星有：靜止：mg星=N 在星球表面：解得：BR易錯(cuò)警示：只能求解中心天體的質(zhì)量，不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量規(guī)律方法技巧3.2 衛(wèi)星問題典題精析例2關(guān)于人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A衛(wèi)星距離地面越高，衛(wèi)星的速度就越大B衛(wèi)星距離地面越高，衛(wèi)星的周期就越大C衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于第一宇宙速度D地球同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，但離地心的距離可以按需要選擇不同的值【分析】本題考查了衛(wèi)星的軌道參量和半徑的關(guān)系；第一宇宙速度的理解；同步衛(wèi)星的五

5、個(gè)“一定”.【解析】由萬有引力提供向心力可知：半徑越大，速度、角速度、向心加速度越??；周期越大.可知A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確.由第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，最小的發(fā)射速度可知C項(xiàng)錯(cuò)誤.由同步衛(wèi)星軌道半徑，離地面高度等五個(gè)量一定，可知D項(xiàng)錯(cuò)誤B3.2 衛(wèi)星問題典題精析例32008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了“神舟”七號(hào)載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘下列判斷正確的是（）A飛船變軌前后的機(jī)械能相等B飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的

6、角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度D飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度BC【分析】抓住變軌問題的速度分析，加速度分析.【解析】軌道越高，機(jī)械能越大，可知A項(xiàng)錯(cuò)；在圓軌道上F萬=F向，處于完全失重狀態(tài)，B項(xiàng)正確；半徑越大，角速度越小，可知C項(xiàng)正確；同一點(diǎn)加速度相同可知D項(xiàng)錯(cuò)誤.處理衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)問題抓住中心思想：F萬=F向，靈活選擇向心力的表達(dá)式是關(guān)鍵在討論T和r關(guān)系時(shí)還可以使用開普勒第三定律.規(guī)律方法技巧小試身手1地球同步衛(wèi)星離地心距離為r1，環(huán)繞速率為v1 ，加速度大小為a1 ，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為a2，第一宇宙速度為v，地球半徑為R，則下列關(guān)系正確的是（）ABC. D.BD2冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量比約為7:1，同時(shí)繞它們連線上某點(diǎn)0點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由此可知，冥王星繞0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的（）A備考指津類型1：行星繞恒星運(yùn)動(dòng)類型2：衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)類型3：探月衛(wèi)