高考物理一轮复习 专题17 万有引力定律与航天(讲)(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《高考物理一轮复习 专题17 万有引力定律与航天(讲)(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理一轮复习 专题17 万有引力定律与航天(讲)(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc(13页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、专题17 万有引力定律与航天1.掌握万有引力定律的内容、公式及其应用.2.理解环绕速度的含义并会求解.3.了解第二和第三宇宙速度一、万有引力定律及其应用1内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比2表达式:,G为引力常量:G6.671011 Nm2/kg2.3适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时,物体可视为质点(2)质量分布均匀的球体可视为质点,r是两球心间的距离二、环绕速度1第一宇宙速度又叫环绕速度推导过程为:由得:7.9 km/s.2第一宇宙速度是人
2、造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度3第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度,也是人造地球卫星的最小发射速度特别提醒1.两种周期自转周期和公转周期的不同2两种速度环绕速度与发射速度的不同,最大环绕速度等于最小发射速度3两个半径天体半径R和卫星轨道半径r的不同三、第二宇宙速度和第三宇宙速度1第二宇宙速度(脱离速度):v211.2 km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度2第三宇宙速度(逃逸速度):v316.7 km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度考点一天体质量和密度的计算1解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即(2)在
3、中心天体表面或附近运动时,万有引力近似等于重力,即(g表示天体表面的重力加速度)(2)利用此关系可求行星表面重力加速度、轨道处重力加速度:在行星表面重力加速度:,所以在离地面高为h的轨道处重力加速度:,得2天体质量和密度的计算(1)利用天体表面的重力加速度g和天体半径R.由于,故天体质量天体密度:(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r.由万有引力等于向心力,即,得出中心天体质量;若已知天体半径R,则天体的平均密度若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动,可认为其轨道半径r等于天体半径R,则天体密度.可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T,就可估算出中心天体的密度重点归纳1
4、.黄金代换公式(1)在研究卫星的问题中,若已知中心天体表面的重力加速度g时,常运用GMgR2作为桥梁,可以把“地上”和“天上”联系起来由于这种代换的作用很大,此式通常称为黄金代换公式2. 估算天体问题应注意三点(1)天体质量估算中常有隐含条件,如地球的自转周期为24 h,公转周期为365天等(2)注意黄金代换式GMgR2的应用(3)注意密度公式的理解和应用典型案例(多选)“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射,目前正在月球上方100km的圆形轨道上运行。已知“嫦娥二号”卫星的运行周期、月球半径、月球表面重力加速度、万有引力恒量G。根据以上信息可求出: ( )A卫星所在处的加速度 B
5、月球的平均密度C卫星线速度大小 D卫星所需向心力【答案】ABC针对练习1(多选)2014年11月1日早上6时42分,被誉为“嫦娥5号”的“探路尖兵”载人飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆,标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速载人返回关键技术,为“嫦娥5号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于航天器的绕行周期),航天器运动的弧长为s,航天器与月球的中心连线扫过角度为,引力常量为G,则: ( )A航天器的轨道半径为q B航天器的环绕周期为C月球的质量为 D月球的密度为【答案】BC针对练习2(
6、多选)若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球,测出小球的水平射程为L已知月球半径为R,万有引力常量为G则下列说法正确的是: ( )A月球表面的重力加速度 B月球的质量C月球的第一宇宙速度 D月球的平均密度【答案】ABC【解析】平抛运动的时间再根据h=gt2得,得,故A正确;由与,可得:故B正确;第一宇宙速度:,解得故C正确;月球的平均密度,故D错误;故选ABC.【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律,以及掌握万有引力提供向心力以及万有引力等于重力这两个理论的运用。考点二卫星运行参量的比较与运算1卫星的动力学规律由万有引力提供向心力,2卫星的
7、各物理量随轨道半径变化的规律;(1)卫星的a、v、T是相互联系的,如果一个量发生变化,其它量也随之发生变化;这些量与卫星的质量无关,它们由轨道半径和中心天体的质量共同决定(2)卫星的能量与轨道半径的关系:同一颗卫星,轨道半径越大,动能越小,势能越大,机械能越大3极地卫星和近地卫星(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极,由于地球自转,极地卫星可以实现全球覆盖(2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径,其运行线速度约为7.9 km/s.(3)两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心重点归纳1利用万有引力定律解决卫星运动的一般思路(1)一个模型天
8、体(包括卫星)的运动可简化为质点的匀速圆周运动模型(2)两组公式卫星运动的向心力来源于万有引力:在中心天体表面或附近运动时,万有引力近似等于重力,即: (g为星体表面处的重力加速度)2卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系典型案例据报道,2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”,嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说,自2013年12月14日月面软着陆以来,中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长记录。假如月球车在月球表面以初速度竖直上抛出一个小球,经时间t后小球回到出发点,已知月球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是: ( )A、月球表面的重力加速度
9、为B、月球的质量为C、探测器在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D、探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为【答案】C【名师点睛】根据竖直上抛求得月球表面的重力加速度,再根据重力与万有引力相等和万有引力提供卫星圆周运动向心力分析求解是关键 针对练习1某卫星发射中心在发射卫星时,首先将该卫星发射到低空轨道1,待测试正常后通过点火加速使其进入高空轨道2,已知卫星在上述两轨道运行时均做匀速圆周运动,假设卫星的质量不变,在两轨道上稳定运行时的动能之比为。如果卫星在两轨道的向心加速度分别用、表示,角速度分别用、表示,周期分别用、表示,轨道半径分别用、表示。则下列比例式正确
10、的是: ( )A:=41 B:=21C:=18 D:=12【答案】C【解析】在两轨道上稳定运行时的动能之比为,则根据可得,根据公式可得,所以轨道1和轨道2的半径之比为,根据公式可得,故:=161,根据公式可得可得:=81,根据公式可得:=18,故C正确;【名师点睛】在万有引力这一块,涉及的公式和物理量非常多,掌握公式在做题的时候,首先明确过程中的向心力,然后弄清楚各个物理量表示的含义,最后选择合适的公式分析解题,另外这一块的计算量一是非常大的,所以需要细心计算针对练习2(多选)假设若干年后,由于地球的变化,地球半径变小,但地球质量不变,地球的自转周期不变,则相对于现在: ( )A地球表面的重力
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考物理一轮复习 专题17 万有引力定律与航天讲含解析-人教版高三全册物理试题 高考 物理 一轮 复习 专题 17 万有引力定律 航天 解析 人教版高三全册 物理试题
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内