《金新学案》安徽省高三物理一轮 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第三讲精品

第三讲万有引力与航天质量的乘积距离的平方减小减小增大赤道平面相同相同宇宙速度数值(km/s)意义第一宇宙速度7.9这是卫星绕地球做圆周运动的

最小发射速度，若7.9km/s≤v

＜11.2km/s，物体绕_____运行

(环绕速度)三、三种宇宙速度地球第二宇宙速度11.2这是物体挣脱地球引力束缚的最

小发射速度，若11.2km/s≤v＜

16.7km/s，物体绕_______运行

(脱离速度)第三宇宙速度16.7这是物体挣脱太阳引力束缚的最

小发射速度，若v≥16.7km/s，

物体将脱离_________在宇宙空

间运行(逃逸速度)太阳太阳系(1)三种宇宙速度均指的是发射速度，不能理解为环绕速度．(2)第一宇宙速度既是人造地球卫星的最小发射速度，又是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度．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，同一物理过程发生的位移

和对应时间的测量结果在不同的参考系中是

________．运动状态相同的不同的增大的2．两种加速度——卫星的向心加速度和随地球自转物体的向心加速度的比较卫星的向心加速度物体随地球自转的向心加速度产生万有引力万有引力的一个分力(另一分力为重力)方向指向地心垂直指向地轴4．两种周期——自转周期和公转周期的比较自转周期是天体绕自身某轴线运动一周的时间，公转周期是卫星绕中心天体做圆周运动一周的时间．一般情况下天体的自转周期和公转周期是不等的，如：地球自转周期为24小时，公转周期为365天．但也有相等的，如月球，自转、公转周期都约为27天，所以地球上看到的都是月球固定的一面，在应用中要注意区别．三、几种卫星的轨道1．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．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内．如定位卫星系统中的卫星轨道．3．其他轨道：除以上两种轨道外的卫星轨道．一切卫星的轨道的圆心与地心重合．答案：

D答案：

B答案：

C答案：

B5.为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年．我国发射的“嫦娥一号”卫星经过一年多的绕月运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如右图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点①开始进入撞月轨道．假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G.根据题中信息，以下说法正确的是(

)A．可以求出月球表面的重力加速度B．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C．“嫦娥一号”卫星在控制点①处应减速D．“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2

km/s11.2

km/s是第二宇宙速度，是卫星脱离地球引力的束缚成为太阳的人造行星的最小发射速度，而“嫦娥一号”卫星并不能脱离地球引力的范围，故其发射速度小于11.2

km/s，D项错误．答案：

C答案：

D万有引力定律在天体运动中的应用答案：

CA．火星的密度和火星表面的重力加速度B．火星的质量和火星对“萤火一号”的引力C．火星的半径和“萤火一号”的质量D．火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力答案：

A天体表面重力加速度问题答案：

B2－1：因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．假设“高锟星”为均匀的球体，其质量为地球质量的，半径为地球半径的，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的(

)答案：

C宇宙速度问题的分析【思路点拨】

(1)第一宇宙速度是近地卫星的速度，在地球表面附近重力等于万有引力可求v1.(2)卫星受地球的万有引力提供卫星需要的向心力．(1)解决此类题的关键：要明确卫星的第一宇宙速度等于最大环绕速度．(2)解决万有引力定律的应用问题，尽管题目很多，但其基本方法是不变的，即把天体的运动看成圆周运动，万有引力提供向心力．3－1：金星一直被视为是生命最不可能生存的地方，然而近年来科学家的研究和推测发现，地球上的生命可能来自金星．这一研究和发现，再一次引起了人们对金星的极大兴趣．金星的半径为6052km，密度与地球十分接近．已知地球半径R＝6400km，地球表面重力加速度为g.则(

)答案：

B1．在地球(看做质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是(

)A．它们的质量可能不同B．它们的速率可能不同C．它们的加速度大小可能不同D．它们离地心的距离可能不同答案：

A答案：

D答案：

C4．日本的“月亮女神”沿距月球表面100km的轨道飞行，我国的“嫦娥一号”沿距月球表面200km的轨道飞行，下列说法正确的是(

)A．“月亮女神”的线速度小于“嫦娥一号”的线速度B．“月亮女神”的周期小于“嫦娥一号”的周期C．“月亮女神”的周期大于“嫦娥一号”的周期D

.“月亮女神”的角速度小于“嫦娥一号”的角速度答案：

B5．火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍．根据以上数据，以下说法正确的是(

)A．火星表面重力加速度的数值比地球表面的小B．火星公转的周期比地球的短C．火星公转的线速度比地球的大D．火星公转的向心加速度比地球的大答案：

A6．某网站报道，美科学家发现太阳系外第一颗“全宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍．如果某一天发射一颗载人航天器到该行星上去，测得一个在地球表面质量为50kg的人在该行星表面的重力约为800N，而地球表面处的重力加速度为10m/s2.根据上述信息，你认为下列说法正确的是(

)A．载人航天器的发射速度约为7.9km/sB．载人航天器的发射速度小于11.2km/sC．该行星的半径与地球的半径之比约为2D．该行星的半径与地球的半径之比约为3答案：

C9．双星模型模型特点：在天体模型中，将两颗彼此距离较近的恒星称为双星，它们在相互之间万有引力作用下，绕两星球连线上某点做周期相同的匀速圆周运动．1．彼此间的万有引力是双星各自做圆周运动的向心力——作用力和反作用力．2．双星具有共同的角速度．3．双星始终