高考总复习物理（人教版）课件第04章曲线运动万有引力定律第4讲万有引力与航天

曲线运动万有引力定律第四章第四讲万有引力与航天02核心考点·探究突破03模拟演练·稳基提能栏目导航01基础再现·双击落实04课后回顾·高效练习01基础再现·双击落实一开普勒行星运动定律

椭圆焦点面积周期二万有引力定律

质点质量mω2r＋mg

(1)卡文迪许是怎样“称出地球质量”的，并写出地球的密度表达式？(2)若测出太阳的一个行星的周期T和轨道半径r，怎样计算太阳的质量？求解天体质量的基本思路是什么？要想估算太阳的密度还需知道什么物理量？(3)月球围绕地球做匀速圆周运动，能否求出月球的质量？怎样才能求出月球的质量？

三天体质量和密度的计算

1.三个宇宙速度四宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度)v1＝__________km/s，是人造卫星在地面附近绕地球做____________运动的速度第二宇宙速度(脱离速度)v2＝_________km/s，使物体挣脱________引力束缚的最小发射速度第三宇宙速度(逃逸速度)v3＝_________km/s，使物体挣脱________引力束缚的最小发射速度7.9

匀速圆周11.2

地球16.7

太阳2.已知地球的质量M＝5.98×1024kg，地球的半径R＝6.4×106m，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2.试用两种方法推导地球的第一宇宙速度？3．人造卫星(1)同步卫星是指相对地球表面静止的卫星，其绕地球运转的角速度与地球自转的角速度相同．试列式说明地球同步卫星离地面的高度一定，速率一定？①试说明三种圆周运动的向心力来源？②如何比较a和b、b和c的角速度、线速度和向心加速度的大小关系？根据是什么？答案：(1)√

(2)×

(3)×

(4)√2．(2016·全国卷Ⅲ)关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(

)A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律答案：BB

4．静止在地面上的物体随地球自转做匀速圆周运动．下列说法正确的是(

)A．物体受到的万有引力和支持力的合力总是指向地心B．物体做匀速圆周运动的周期与地球自转周期相等C．物体做匀速圆周运动的加速度等于重力加速度D．物体对地面压力的方向与万有引力的方向总是相同答案：B5．(人教版必修2P48第3题)金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金星表面的自由落体加速度是多大？金星的第一宇宙速度是多大？答案：8.9m/s2

7.3km/s02核心考点·探究突破考点一开普勒行星运动定律

C

2．(2017·课标Ⅱ)(多选)如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中(

)A．从P到M所用的时间等于T0/4B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功CD

解析：海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，由开普勒第二定律可知，从P→Q速度逐渐减小，故从P到M所用时间小于T0/4，选项A错误，C正确；从Q到N阶段，只受太阳的引力，故机械能守恒，选项B错误；从M到N阶段经过Q点时速度最小，故万有引力对它先做负功后做正功，选项D正确.考点二万有引力定律的理解和应用

(2018·河北重点中学联考)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，不考虑地球自转的影响，则距离地球球心为r处的重力加速度大小g与r的关系图象可能为(

)A

C

B

4．(2018·江西八校联考)据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍．那么，一个在地球表面能举起64kg物体的人在这个行星表面能举起的物体的质量约为(

)A．40kg B．50kgC．60kg D．30kgA

1.质量的估算考点三天体质量和速度的估算

(2014·新课标全国卷Ⅱ)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g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为(

)B

本题是通过对天体表面上“两极”与“赤道”上的受力分析，联系向心力的来源，能写出“赤道”上万有引力与重力的关系式是解题的关键．C

5．(2016·海南卷)(多选)通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量．假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量．这两个物理量可以是(

)A．卫星的速度和角速度

B．卫星的质量和轨道半径C．卫星的质量和角速度

D．卫星的运行周期和轨道半径AD

A

考点四卫星的运行参量的比较和计算

2．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7.9km/s．(3)两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心．

(2017·江苏单科)(多选)“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空．与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行，则其