2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天

1、第4節(jié)萬有引力與航天第4節(jié)萬有引力與航天教材梳理考點研析真題試做教材梳理考點研析真題試做教材梳理 自主預(yù)習(xí)知識梳理一、開普勒行星運動定律定律內(nèi)容圖示或公式開普勒第一定律(軌道定律)所有行星繞太陽運動的軌道都是 ,太陽處在所有 的一個焦點上開普勒第二定律(面積定律)從太陽到行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的 橢圓橢圓面積教材梳理 自主預(yù)習(xí)知識梳理一、開普勒行星運動定律定律內(nèi)容圖三次方 二次方 三次方 二次方 正比 反比 6.6710-11正比 反比 6.6710-113.適用條件(1)公式適用于 間的相互作用.當(dāng)兩個物體間的距離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

2、為質(zhì)點,r是 間的距離.質(zhì)點兩球心3.適用條件質(zhì)點兩球心 自主探究 自主探究2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天三、宇宙速度1.三種宇宙速度宇宙速度數(shù)值(km/s)意義第一宇宙速度 地球衛(wèi)星最小發(fā)射速度(環(huán)繞速度)第二宇宙速度 物體掙脫 引力束縛的最小發(fā)射速度(脫離速度)第三宇宙速度 物體掙脫 引力束縛的最小發(fā)射速度(逃逸速度)7.911.2地球16.7太陽三、宇宙速度宇宙速度數(shù)值(km/s)意義第一宇 地球衛(wèi)星最小2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線

3、運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天四、經(jīng)典時空觀和相對論時空觀1.經(jīng)典時空觀(1)在經(jīng)典力學(xué)中,物體的質(zhì)量是不隨 而改變的.(2)在經(jīng)典力學(xué)中,同一物理過程的位移和時間的測量在不同的參考系中是 的.2.相對論時空觀同一過程的位移和時間的測量與參考系有關(guān),在不同的參考系中結(jié)果 .3.經(jīng)典力學(xué)的適用范圍只適用于低速運動,不適用于高速運動;只適用于宏觀世界,不適用于微觀世界.速度的改變不同相同四、經(jīng)典時空觀和相對論時空觀速度的改變不同相同小題檢測1.思考判斷(3)同步衛(wèi)星的運行速度一定小于地球第一宇宙速度.( )(4)行星在橢圓軌道上運行速率是變化的,離太陽越遠,運行速率越小.( )(5)發(fā)

4、射速度大于7.9 km/s,小于11.2 km/s時,人造衛(wèi)星圍繞地球沿橢圓軌道運動.( ) 小題檢測1.思考判斷 2.土星最大的衛(wèi)星叫“泰坦”(如圖),每16天繞土星一周,其公轉(zhuǎn)軌道半徑約為1.2106 km,已知引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2,則土星的質(zhì)量約為( )A.51017 kgB.51026 kgC.71033 kgD.41036 kgB2.土星最大的衛(wèi)星叫“泰坦”(如圖),每16天繞土星一周,其2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天3.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是繼美國全球定位系

5、統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng).預(yù)計2020年左右,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力.如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖,已知a,b,c三顆衛(wèi)星均做圓周運動,a是地球同步衛(wèi)星,則( )A.衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度B.衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度C.衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度D.衛(wèi)星b的周期大于24 hA3.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天考點研析 感悟提升考點研析 感悟提升 例1 火星和木星沿各自的橢圓軌道繞

6、太陽運行,根據(jù)開普勒行星運動定律可知( )A.太陽位于木星運行軌道的中心B.火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C.火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方D.相同時間內(nèi),火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積C 例1 火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行,根據(jù)開普勒2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天 針對訓(xùn)練 (2019寧夏石嘴山模擬)2018年2月12日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭,以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十八、二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星.發(fā)射過程中“北斗”28星的某一運行軌道為橢圓軌道,周

7、期為T0,如圖所示.則( )C 針對訓(xùn)練 (2019寧夏石嘴山模擬)2018年2月12021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天考點二萬有引力定律的理解與應(yīng)用1.萬有引力與重力的關(guān)系地球?qū)ξ矬w的萬有引力F表現(xiàn)為兩個效果:一是重力mg,二是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力F向,如圖所示.考點二萬有引力定律的理解與應(yīng)用2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有

8、引力與航天BC BC 2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天 針對訓(xùn)練 某星球的質(zhì)量約為地球的9倍,半徑約為地球的三分之一,若從地球上高h處平拋一物體,射程為 63 m,則在該星球上,從同樣高度,以同樣的初速度平拋同一物體,射程應(yīng)為( )A.189 mB.21 mC.7 mD.567 mC 針對訓(xùn)練 某星球的質(zhì)量約為地球的9倍,半徑約為地球的三2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第

9、四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天 例3 (多選)利用引力常量G和下列有關(guān)數(shù)據(jù),能計算出地球質(zhì)量的是( )A.地球的半徑及重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn))B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運動的速度及周期C.月球繞地球做圓周運動的周期及月球與地球間的距離D.地球繞太陽做圓周運動的周期及地球與太陽間的距離ABC 例3 (多選)利用引力常量G和下列有關(guān)數(shù)據(jù),能計算出地2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天AD AD 2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四

10、章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天考點四衛(wèi)星的運行規(guī)律1.衛(wèi)星的各物理量隨軌道半徑變化的規(guī)律考點四衛(wèi)星的運行規(guī)律2.衛(wèi)星運動中的機械能(1)只在萬有引力作用下,衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運動和沿橢圓軌道運動,機械能均守恒,這里的機械能包括衛(wèi)星的動能和衛(wèi)星(與中心天體)的重力勢能.(2)質(zhì)量相同的衛(wèi)星,圓軌道半徑越大,動能越小,勢能越大,機械能越大.2.衛(wèi)星運動中的機械能D D 2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天 針對訓(xùn)練 我國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星于2016年8月16日1點40分成功發(fā)射.量子衛(wèi)星成功運行后,我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)

11、星和地面之間的量子通信,構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實驗體系.假設(shè)量子衛(wèi)星軌道在赤道平面,如圖所示.已知量子衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的m倍,同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍,圖中P點是地球赤道上一點,由此可知( )D 針對訓(xùn)練 我國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星于2016年8月162021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天真題試做 模擬演練1.(2019全國卷,14)2019年1月,我國嫦娥四號探測器成功在月球背面軟著陸,在探測器“奔向”月球的過程中,用h表示探測器與地球表面的距離,F表示它所受的地球引力,能夠描述F隨h變化關(guān)系的圖像是( )D真題試做

12、 模擬演練1.(2019全國卷,14)20192021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天2.(2019全國卷,15)金星、地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運動,它們的向心加速度大小分別為a金,a地,a火,它們沿軌道運行的速率分別為v金,v地,v火.已知它們的軌道半徑R金R地a地a火B(yǎng).a火a地a金C.v地v火v金D.v火v地v金A2.(2019全國卷,15)金星、地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)3.(2018全國卷,16)2018年2月,我國500 m口徑射電望遠鏡(天眼)發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J0318+0253”,其自轉(zhuǎn)周期T=5.19 ms.假設(shè)星體為質(zhì)

13、量均勻分布的球體,已知萬有引力常量為6.6710-11 Nm2/kg2.以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為( )A.5109 kg/m3B.51012 kg/m3C.51015 kg/m3D.51018 kg/m3C3.(2018全國卷,16)2018年2月,我國500 2021年導(dǎo)與練高中物理復(fù)習(xí)課件第四章-曲線運動-萬有引力與航天第4節(jié)-萬有引力與航天4.(2019河南南陽模擬)(多選)軌道平面與赤道平面夾角為90的人造地球衛(wèi)星被稱為極地軌道衛(wèi)星,它運行時能到達南北極的上空,需要在全球范圍內(nèi)進行觀測和應(yīng)用的氣象衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等都采用這種軌道.如圖所示,若某顆極地軌道衛(wèi)星從北緯45的正上方按圖示方向首次運行到南緯45的正上