高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí)專題五萬有引力與宇宙航行第2講宇宙航行相對論時(shí)空觀課件

第2講宇宙航行相對論時(shí)空觀課標(biāo)要求1.會(huì)計(jì)算人造地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度．知道第二宇宙速度和第三宇宙速度．2．知道牛頓力學(xué)的局限性，體會(huì)人類對自然界的探索是不斷深入的．3．初步了解相對論時(shí)空觀．4．關(guān)注宇宙起源和演化的研究進(jìn)展．考點(diǎn)一PART01第一部分考點(diǎn)一宇宙速度

1．三個(gè)宇宙速度的比較第一宇宙速度(環(huán)繞速度)v1＝_____km/s，是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做__________運(yùn)動(dòng)的速度第二宇宙速度(脫離速度)v2＝_____km/s，是物體掙脫_____引力束縛的最小發(fā)射速度第三宇宙速度(逃逸速度)v3＝_____km/s，是物體掙脫_____引力束縛的最小發(fā)射速度7.9勻速圓周11.2

地球16.7太陽2.第一宇宙速度的含義(1)又叫環(huán)繞速度，是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所具有的速度，是所有衛(wèi)星運(yùn)行的速度的最大值．(2)是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度．(2023·廣東學(xué)考)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的地球同步衛(wèi)星繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行的線速度(

)A．大于第一宇宙速度B．等于第一宇宙速度C．小于第一宇宙速度D．等于第二宇宙速度√【跟蹤訓(xùn)練1】物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度叫第一宇宙速度．其大小為(

)A．7.9km/s B．11.2km/sC．16.7km/s D．18.5km/s√【跟蹤訓(xùn)練2】地面上發(fā)射人造衛(wèi)星，不同發(fā)射速度會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，下列說法正確的是(

)A．要使衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，發(fā)射速度至少要達(dá)到7.9km/s

B．要使衛(wèi)星飛出太陽系，發(fā)射速度至少要達(dá)到11.2km/s

C．發(fā)射速度介于7.9km/s和11.2km/s之間，衛(wèi)星能繞太陽運(yùn)動(dòng)D．發(fā)射速度小于7.9km/s，衛(wèi)星能在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)√考點(diǎn)二PART02第二部分越小越大(2023·廣東學(xué)考)中國空間站運(yùn)行軌道近似為圓形．為補(bǔ)充物資，貨運(yùn)飛船需定期與空間站交會(huì)對接，對接后形成的組合體仍在原軌道運(yùn)行．與對接前的空間站相比，組合體運(yùn)行(

)A．周期變大B．線速度變大C．向心加速度變大D．所需的向心力變大√【跟蹤訓(xùn)練3】(多選)環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，距離地面越高，環(huán)繞的(

)A．速度越小B．周期越大C．向心加速度越大D．角速度越大√√√考點(diǎn)三PART03第三部分赤道平面2．經(jīng)典時(shí)空觀(1)在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不隨____________改變而改變的．(2)在經(jīng)典力學(xué)中，同一物理過程發(fā)生的位移和對應(yīng)時(shí)間的測量結(jié)果在不同的參考系中是______的．3．相對論時(shí)空觀(1)在狹義相對論中，同一物理過程發(fā)生的位移和對應(yīng)時(shí)間的測量結(jié)果在不同的參考系中是_____的．(2)光速不變原理：不管在哪個(gè)慣性系中，測得的真空中的光速都是_____的．運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同不同不變

如圖所示的圓a、b、c，其圓心均在地球的自轉(zhuǎn)軸線上，其中圓a又恰好位于赤道平面．對環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星而言，以下說法正確的是(

)A．a(chǎn)、b、c都可能是衛(wèi)星軌道B．只有a、b可能是衛(wèi)星軌道C．a(chǎn)、c均可能是同步衛(wèi)星軌道解析：所有衛(wèi)星的軌道必經(jīng)地心，同步衛(wèi)星的軌道必經(jīng)赤道，但在赤道平面內(nèi)的軌道不一定是同步軌道，所以B正確．√【跟蹤訓(xùn)練5】北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆地球靜止衛(wèi)星和30顆其他衛(wèi)星組成，則地球靜止衛(wèi)星(

)A．繞地球運(yùn)行的軌道為橢圓B．運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同C．可靜止在深圳上空D．運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反√√解析：地球靜止衛(wèi)星運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道，故A錯(cuò)誤；地球靜止衛(wèi)星運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，即24小時(shí)，故B正確；地球靜止衛(wèi)星靜止在赤道上空某處，深圳不在赤道上，所以不可靜止在深圳上空，故C錯(cuò)誤；地球靜止衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，故D錯(cuò)誤．(2023·廣東學(xué)考)地面上的觀察者測得真空中的光速為v1，在勻速直線運(yùn)動(dòng)的列車內(nèi)，觀察者測得真空中的光速為v2，根據(jù)狹義相對論，下列判斷正確的是(

)A.v1>v2B．v1<v2C．v1＝v2√√解析：根據(jù)狹義相對論光速不變原理可知，光在真空中總是以確定的速度傳播，速度的大小同光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，在真空中的各個(gè)方向上，光信號傳播速度的大小均相同，光速同光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和觀察者所處的慣性系無關(guān)，可知v1＝v2，故選C.【跟蹤訓(xùn)練6】下列描述不屬于經(jīng)典力學(xué)范圍的是(

)A．開普勒對行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述B．伽利略對落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述C．牛頓對物體低速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述D．愛因斯坦對粒子接近光速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述√【跟蹤訓(xùn)練7】關(guān)于經(jīng)典力學(xué)，下列說法正確的是(

)A．適用于宏觀物體的低速運(yùn)