创新设计浙江鸭2017版高考物理二轮复习高分突破专题二曲线运动万有引力与航天第9课时万有引力与航天课件

1、第第9课时万有引力与航天课时万有引力与航天知识点一行星的运动知识点一行星的运动(a/)1.关于太阳系中各行星的轨道，以下说法中正确的是关于太阳系中各行星的轨道，以下说法中正确的是()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.有的行星绕太阳运动的轨道是圆有的行星绕太阳运动的轨道是圆C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是相同的不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是相同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道都相同不同的行星绕太阳运动的轨道都相同解析解析八大行星的轨道都是椭圆，八大行星的轨道都是椭圆，A正确，正确，B错误；不同行错误；不同行星离太阳远近不同，轨道不同，半长轴

2、也就不同，星离太阳远近不同，轨道不同，半长轴也就不同，C、D错错误。误。答案答案A解析解析根据开普勒第二定律可以推断出近地点速度大，远地点根据开普勒第二定律可以推断出近地点速度大，远地点速度小，故选项速度小，故选项B错误。错误。答案答案B知识点二万有引力定律及其应用知识点二万有引力定律及其应用(c/)3.如图如图1所示两球间的距离为所示两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，大小分，两球的质量分布均匀，大小分别为别为m1、m2，半径分别为，半径分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小，则两球间的万有引力大小为为()图图1答案答案D4.(2016浙江绍兴适应考浙江绍兴适应考)地球质量大约是月球质量

3、的地球质量大约是月球质量的81倍，在倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为()A.127 B.19 C.13 D.91答案答案B知识点三宇宙航行知识点三宇宙航行(c/)5.(2015浙江学考模拟浙江学考模拟)某行星有甲、乙两颗卫星，它们的轨道某行星有甲、乙两颗卫星，它们的轨道均为圆形，甲的轨道半径为均为圆形，甲的轨道半径为R1，乙的轨道半径为，乙的轨道半径为R2，R2R1。根据以上信息可知根据以上信息可知 ()A.甲的质

4、量大于乙的质量甲的质量大于乙的质量B.甲的周期大于乙的周期甲的周期大于乙的周期C.甲的速率大于乙的速率甲的速率大于乙的速率D.甲所受行星的引力大于乙所受行星的引力甲所受行星的引力大于乙所受行星的引力答案答案C6.(2016温州学考模拟温州学考模拟)北斗卫星导航系统是我国自行研制的全北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，北斗卫星导航系统由球卫星导航系统，北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星和颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。对于颗非静止轨道卫星组成。对于5颗位于赤道上空的地球同颗位于赤道上空的地球同步卫星，下列说法正确的是步卫星，下列说法正确的是 ()A.受到地球的万有引力大小

5、相等受到地球的万有引力大小相等B.角速度相等，周期不相等角速度相等，周期不相等C.线速度、加速度的大小相等线速度、加速度的大小相等D.周期相等，轨道半径不相等周期相等，轨道半径不相等解析解析地球同步卫星角速度、周期、轨道半径、线速度的大地球同步卫星角速度、周期、轨道半径、线速度的大小、加速度的大小均相等，但质量不一定相等，受到地球的小、加速度的大小均相等，但质量不一定相等，受到地球的万有引力大小不一定相等。万有引力大小不一定相等。答案答案C【练【练1】 有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的加速度是地球表面处重

6、力加速度的4倍，则该星球的质量将是倍，则该星球的质量将是地球质量的地球质量的(忽略其自转影响忽略其自转影响)()答案答案D疑难点二天体质量和密度的估算疑难点二天体质量和密度的估算【练【练2】 假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为，在赤道的大小为g；地球自转；地球自转的周期为的周期为T，引力常量为，引力常量为G。地球的密度为。地球的密度为()答案答案B易错点三不能正确区别几种常见的卫星问题易错点三不能正确区别几种常见的卫星问题1.卫星的轨道卫星的轨道 (1)赤道轨道：卫星的

7、轨道在赤道平面内，同步卫星就是其中的赤道轨道：卫星的轨道在赤道平面内，同步卫星就是其中的一种。一种。 (2)极地轨道：卫星的轨道过南北两极，即在垂直于赤道的平面极地轨道：卫星的轨道过南北两极，即在垂直于赤道的平面内，如极地气象卫星。内，如极地气象卫星。 (3)其他轨道：除以上两种轨道外的卫星轨道，且轨道平面一定其他轨道：除以上两种轨道外的卫星轨道，且轨道平面一定通过地球的球心。通过地球的球心。2.卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系(rR地地h)3.同步卫星的六个同步卫星的六个“一定一定”【练【练3】 研究表明，地球自转在逐渐变慢，研究表明，地球

8、自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的亿年前地球自转的周期约为周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A.距地面的高度变大距地面的高度变大 B.向心加速度变大向心加速度变大C.线速度变大线速度变大 D.角速度变大角速度变大答案答案A【练【练4】 “嫦娥一号嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球。如图球飞向月球。如图2所示是绕地飞行的三条轨道，轨道所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近是近地圆形轨道

9、，地圆形轨道，2和和3是变轨后的椭圆轨道。是变轨后的椭圆轨道。A点是点是2轨道的近地轨道的近地点，点，B点是点是2轨道的远地点，卫星在轨道轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为的运行速率为7.7 km/s，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是 ()图图2A.卫星在卫星在2轨道经过轨道经过A点时的速率一定小于点时的速率一定小于7.7 km/sB.卫星在卫星在2轨道经过轨道经过B点时的速率一定大于点时的速率一定大于7.7 km/sC.卫星在卫星在3轨道所具有的机械能小于在轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能轨道所具有的机械能D.卫星在卫星在3轨道所具有的最大速率大于在轨道所具有的最大

10、速率大于在2轨道所具有的最大速轨道所具有的最大速率率 解析解析卫星在近地圆形轨道的卫星在近地圆形轨道的A点加速做离心运动才能进入轨点加速做离心运动才能进入轨道道2或或3，且进入轨道，且进入轨道3加速获得的速率大于进入轨道加速获得的速率大于进入轨道2的，由此的，由此推知推知A、C错误，错误，D正确；由开普勒第二定律可知，卫星在正确；由开普勒第二定律可知，卫星在2轨轨道经过道经过B点时的速率小于在点时的速率小于在2轨道经过轨道经过A点时的速率，可能小于点时的速率，可能小于7.7 km/s，B错误。错误。答案答案D真题示例真题示例【例【例1】 (20164月浙江学考月浙江学考)2015年年12月，我

11、国暗物质粒子探月，我国暗物质粒子探测卫星测卫星“悟空悟空”发射升空进入高为发射升空进入高为5.0102 km的预定轨道。的预定轨道。“悟空悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动。卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动。已知地球半径已知地球半径R6.4103 km。下列说法正确的是。下列说法正确的是()图图3A.“悟空悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小卫星的线速度比同步卫星的线速度小B.“悟空悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小卫星的角速度比同步卫星的角速度小C.“悟空悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小D.“悟空悟空”卫星的向心

12、加速度比同步卫星的向心加速度小卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小答案答案C【例【例2】 (201510月浙江学考月浙江学考)2015年年9月月20日日 “长征六号长征六号”火箭搭载火箭搭载20颗小卫颗小卫星成功发射。在多星分离时，小卫星分星成功发射。在多星分离时，小卫星分别在高度不同的三层轨道被依次释放。别在高度不同的三层轨道被依次释放。假设释放后的小卫星均做匀速圆周运动，假设释放后的小卫星均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是则下列说法正确的是()图图4A.20颗小卫星的轨道半径均相同颗小卫星的轨道半径均相同B.20颗小卫星的线速度大小均相同颗小卫星的线速度大小均相同C.同一圆轨道上的小

13、卫星的周期均相同同一圆轨道上的小卫星的周期均相同D.不同圆轨道上的小卫星的角速度均相同不同圆轨道上的小卫星的角速度均相同答案答案C【例【例3】 (201610月浙江选考月浙江选考)如图如图5所示，所示，“天宫二号天宫二号”在距在距离地面离地面393 km的近圆轨道运行。已知万有引力常量的近圆轨道运行。已知万有引力常量G6.671011 Nm2/kg2，地球质量，地球质量M6.01024 kg，地球半径，地球半径R6.4103 km。由以上数据可估算。由以上数据可估算()图图5A.“天宫二号天宫二号”质量质量B.“天宫二号天宫二号”运行速度运行速度C.“天宫二号天宫二号”受到的向心力受到的向心力

14、D.地球对地球对“天空二号天空二号”的引力的引力答案答案B冲刺训练冲刺训练1.关于我国发射的关于我国发射的“亚洲一号亚洲一号”地球同步通讯卫星的说法，正地球同步通讯卫星的说法，正确的是确的是()A.若其质量加倍，则轨道半径也要加倍若其质量加倍，则轨道半径也要加倍B.它在北京上空运行，故可用于我国的电视广播它在北京上空运行，故可用于我国的电视广播C.它以第一宇宙速度运行它以第一宇宙速度运行D.它运行的角速度与地球自转角速度相同它运行的角速度与地球自转角速度相同答案答案D2.天文学家近日在银河系发现一颗全新的星球天文学家近日在银河系发现一颗全新的星球“超级地超级地球球”。它的半径是地球的。它的半径

15、是地球的2.3倍，而质量却是地球的倍，而质量却是地球的17倍，科倍，科学家们认为这颗星球可能是由岩石组成。它的发现将有助于学家们认为这颗星球可能是由岩石组成。它的发现将有助于探索地球之外是否存在生命。这颗探索地球之外是否存在生命。这颗“超级地球超级地球”的第一宇宙的第一宇宙速度约为速度约为()A.3 km/s B.15 km/sC.21 km/s D.28 km/s答案答案C3.对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径不同卫星做圆周运动的半径r与周期与周期T关系作出如图关系作出如图6所示图所示图象，则可求得地球质量为象，则可求得地球质量为(已知引力常量为已知引力常量为G)()图图6答案答