2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天

1、第4节万有引力与航天第4节万有引力与航天教材梳理考点研析真题试做教材梳理考点研析真题试做教材梳理 自主预习知识梳理一、开普勒行星运动定律定律内容图示或公式开普勒第一定律(轨道定律)所有行星绕太阳运动的轨道都是 ,太阳处在所有 的一个焦点上开普勒第二定律(面积定律)从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的 椭圆椭圆面积教材梳理 自主预习知识梳理一、开普勒行星运动定律定律内容图三次方 二次方 三次方 二次方 正比 反比 6.6710-11正比 反比 6.6710-113.适用条件(1)公式适用于 间的相互作用.当两个物体间的距离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

2、为质点,r是 间的距离.质点两球心3.适用条件质点两球心 自主探究 自主探究2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天三、宇宙速度1.三种宇宙速度宇宙速度数值(km/s)意义第一宇宙速度 地球卫星最小发射速度(环绕速度)第二宇宙速度 物体挣脱 引力束缚的最小发射速度(脱离速度)第三宇宙速度 物体挣脱 引力束缚的最小发射速度(逃逸速度)7.911.2地球16.7太阳三、宇宙速度宇宙速度数值(km/s)意义第一宇 地球卫星最小2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线

3、运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天四、经典时空观和相对论时空观1.经典时空观(1)在经典力学中,物体的质量是不随 而改变的.(2)在经典力学中,同一物理过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是 的.2.相对论时空观同一过程的位移和时间的测量与参考系有关,在不同的参考系中结果 .3.经典力学的适用范围只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界.速度的改变不同相同四、经典时空观和相对论时空观速度的改变不同相同小题检测1.思考判断(3)同步卫星的运行速度一定小于地球第一宇宙速度.( )(4)行星在椭圆轨道上运行速率是变化的,离太阳越远,运行速率越小.( )(5)发

4、射速度大于7.9 km/s,小于11.2 km/s时,人造卫星围绕地球沿椭圆轨道运动.( ) 小题检测1.思考判断 2.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每16天绕土星一周,其公转轨道半径约为1.2106 km,已知引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2,则土星的质量约为( )A.51017 kgB.51026 kgC.71033 kgD.41036 kgB2.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每16天绕土星一周,其2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天3.中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,是继美国全球定位系

5、统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统.预计2020年左右,北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a,b,c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则( )A.卫星a的角速度小于c的角速度B.卫星a的加速度大于b的加速度C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D.卫星b的周期大于24 hA3.中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天考点研析 感悟提升考点研析 感悟提升 例1 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕

6、太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积C 例1 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天 针对训练 (2019宁夏石嘴山模拟)2018年2月12日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星.发射过程中“北斗”28星的某一运行轨道为椭圆轨道,周

7、期为T0,如图所示.则( )C 针对训练 (2019宁夏石嘴山模拟)2018年2月12021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天考点二万有引力定律的理解与应用1.万有引力与重力的关系地球对物体的万有引力F表现为两个效果:一是重力mg,二是提供物体随地球自转的向心力F向,如图所示.考点二万有引力定律的理解与应用2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有

8、引力与航天BC BC 2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天 针对训练 某星球的质量约为地球的9倍,半径约为地球的三分之一,若从地球上高h处平抛一物体,射程为 63 m,则在该星球上,从同样高度,以同样的初速度平抛同一物体,射程应为( )A.189 mB.21 mC.7 mD.567 mC 针对训练 某星球的质量约为地球的9倍,半径约为地球的三2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天2021年导与练高中物理复习课件第

9、四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天 例3 (多选)利用引力常量G和下列有关数据,能计算出地球质量的是( )A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离ABC 例3 (多选)利用引力常量G和下列有关数据,能计算出地2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天AD AD 2021年导与练高中物理复习课件第四

10、章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天考点四卫星的运行规律1.卫星的各物理量随轨道半径变化的规律考点四卫星的运行规律2.卫星运动中的机械能(1)只在万有引力作用下,卫星绕中心天体做匀速圆周运动和沿椭圆轨道运动,机械能均守恒,这里的机械能包括卫星的动能和卫星(与中心天体)的重力势能.(2)质量相同的卫星,圆轨道半径越大,动能越小,势能越大,机械能越大.2.卫星运动中的机械能D D 2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天 针对训练 我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射.量子卫星成功运行后,我国在世界上首次实现卫

11、星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系.假设量子卫星轨道在赤道平面,如图所示.已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍,同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,图中P点是地球赤道上一点,由此可知( )D 针对训练 我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月162021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天真题试做 模拟演练1.(2019全国卷,14)2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描述F随h变化关系的图像是( )D真题试做

12、 模拟演练1.(2019全国卷,14)20192021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天2.(2019全国卷,15)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a金,a地,a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金,v地,v火.已知它们的轨道半径R金R地a地a火B.a火a地a金C.v地v火v金D.v火v地v金A2.(2019全国卷,15)金星、地球和火星绕太阳的公转3.(2018全国卷,16)2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19 ms.假设星体为质

13、量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.6710-11 Nm2/kg2.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为( )A.5109 kg/m3B.51012 kg/m3C.51015 kg/m3D.51018 kg/m3C3.(2018全国卷,16)2018年2月,我国500 2021年导与练高中物理复习课件第四章-曲线运动-万有引力与航天第4节-万有引力与航天4.(2019河南南阳模拟)(多选)轨道平面与赤道平面夹角为90的人造地球卫星被称为极地轨道卫星,它运行时能到达南北极的上空,需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道.如图所示,若某颗极地轨道卫星从北纬45的正上方按图示方向首次运行到南纬45的正上