资源描述
,课前自主梳理,课堂互动探究,高考模拟演练,基础课,4,万有引力与航天,1/53,知识点一、万有引力定律及其应用,1,内容：,宇宙间一切物体都是相互吸引。两个物体间引力方向在它们连线上，引力大小跟它们质量乘积,_,，跟它们之间距离二次方,_,。,2,表示式：,F,_,G,为引力常量：,G,6.67,10,11,Nm,2,/kg,2,。,成正比,成反比,2/53,3,适用条件,(1),公式适合用于,_,间相互作用。当两个物体间距离远远大于物体本身大小时，物体可视为质点。,(2),质量分布均匀球体可视为质点，,r,是,_,距离。,质点,两球心间,3/53,知识点二、围绕速度,1,第一宇宙速度又叫,_,，其数值为,_,km/s,。,2,第一宇宙速度是人造地球卫星在,_,绕地球做匀速圆周运动时含有速度。,3,第一宇宙速度是人造卫星,_,速度，也是人造地球卫星,_,速度。,围绕速度,地面附近,最大围绕,最小发射,7.9,4/53,知识点三、第二宇宙速度和第三宇宙速度,11.2,地球,16.7,太阳,名称,大小,意义,第二宇宙速度,(,逃逸速度,),_km/s,使物体摆脱_引力束缚，离开地球最小发射速度。,第三宇宙速度,_km/s,使物体摆脱_引力束缚，飞到太阳系外最小发射速度。,5/53,知识点四、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，物体质量是不随,_,而改变。,(2),在经典力学中，同一物理过程发生位移和对应时间测量结果在不一样参考系中是,_,。,运动状态,相同,6/53,不一样,增大,7/53,3,狭义相对论两条基本假设,(1),相对性原理：在不一样惯性参考系中，一切物理规律都是,_,。,(2),光速不变原理：不论在哪个惯性系中，测得真空中光速都是,_,。,不一样,不变,8/53,思索判断,(1),两物体间距离趋近于,0,时，万有引力趋近于无穷大。,(,),(2),行星在椭圆轨道上运行速率是改变，离太阳越远，运行速率越小。,(,),(3),近地卫星距离地球最近，围绕速度最小。,(,),(4),人造地球卫星绕地球运动，其轨道平面一定过地心。,(,),(5),地球同时卫星依据需要能够定点在北方正上空。,(,),(6),极地卫星经过地球两极，且一直和地球某一经线平面重合。,(,),9/53,(7),发射火星探测器速度必须大于,11.2 km/s,。,(,),(8),牛顿运动定律能够处理自然界中全部问题。,(,),(9),狭义相对论认为在不一样惯性参考系中真空中光速不变。,(,),答案,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),10/53,万有引力定律了解及应用,1,万有引力与重力关系,地球对物体万有引力,F,表现为两个效果：一是重力,mg,，二是提供物体随地球自转向心力,F,向,，如图,1,所表示。,图,1,11/53,12/53,13/53,1,物理学史,(,多项选择,),第谷、开普勒等人对行星运动研究漫长而波折，牛顿在他们研究基础上，得出了科学史上最伟大定律之一万有引力定律。以下相关万有引力定律说法中正确是,(,),A,开普勒经过研究观察统计发觉行星绕太阳运行轨道是椭圆,B,太阳与行星之间引力规律并不适合用于行星与它卫星,C,库仑利用试验较为准确地测出了引力常量,G,数值,D,牛顿在发觉万有引力定律过程中应用了牛顿第三定律知识,14/53,解析,开普勒经过研究观察统计发觉行星绕太阳运行轨道是椭圆，太阳与行星之间引力规律既适合用于其它行星，也适合用于行星与它卫星，选项,A,正确，,B,错误；引力常量,G,数值是卡文迪许测出，选项,C,错误；牛顿在发觉万有引力定律过程中应用了牛顿第三定律知识，选项,D,正确。,答案,AD,15/53,2,万有引力定律应用,(,多项选择,),如图,2,所表示，三颗质量均为,m,地球同时卫星等间隔分布在半径为,r,圆轨道上，设地球质量为,M,，半径为,R,。以下说法正确是,(,),图,2,16/53,17/53,答案,BC,18/53,3,重力加速度计算,宇航员王亚平在,“,天宫,1,号,”,飞船内进行了我国首次太空讲课，演示了一些完全失重状态下物理现象。若飞船质量为,m,，距地面高度为,h,，地球质量为,M,，半径为,R,，引力常量为,G,，则飞船所在处重力加速度大小为,(,),19/53,答案,B,20/53,中心天体质量和密度估算,中心天体质量和密度惯用估算方法,21/53,22/53,1,中心天体质量计算,(,海南单科，,7),(,多项选择,),经过观察冥王星卫星，能够推算出冥王星质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，最少还需要两个物理量才能计算出冥王星质量。这两个物理量能够是,(,),A,卫星速度和角速度,B,卫星质量和轨道半径,C,卫星质量和角速度,D,卫星运行周期和轨道半径,23/53,答案,AD,24/53,2,中心天体密度估算,近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为未来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实基础。假如火星探测器围绕火星做,“,近地,”,匀速圆周运动，并测得该探测器运动周期为,T,，则火星平均密度,表示式为,(,k,是一个常数,)(,),25/53,答案,D,26/53,方法技巧,27/53,卫星运动规律,28/53,2,卫星轨道,(1),赤道轨道：卫星轨道在赤道平面内，同时卫星就是其中一个。,(2),极地轨道：卫星轨道过南北两极，即在垂直于赤道平面内，如极地气象卫星。,(3),其它轨道：除以上两种轨道外卫星轨道，且轨道平面一定经过地球球心。,29/53,3,同时卫星六个,“,一定,”,30/53,【典例】,年,10,月,17,日，我国利用长征二号,FY11,运载火箭成功将,“,神舟十一号,”,载人飞船送入离地面高度约为,393 km,轨道。已知地球半径约为,6 400 km,。若将,“,神舟十一号,”,飞船运行轨道视为圆轨道，则与地球同时卫星相比，,“,神舟十一号,”,飞船,(,),A,周期大,B,角速度小,C,线速度大,D,向心加速度小,31/53,答案,C,32/53,方法技巧,33/53,1,近地卫星,若取地球第一宇宙速度为,8 km/s,，某行星质量是地球质量,6,倍，半径是地球,1.5,倍，这颗行星,“,第一宇宙速度,”,约为,(,),A,2 km/s B,4 km/s,C,16 km/s D,32 km/s,34/53,答案,C,35/53,2,同时卫星,(,多项选择,),研究表明，地球自转在逐步变慢，,3,亿年前地球自转周期约为,22,小时。假设这种趋势会连续下去，地球其它条件都不变，未来人类发射地球同时卫星与现在相比,(,),A,距地面高度变小,B,向心加速度变小,C,线速度变小,D,角速度变小,36/53,答案,BCD,37/53,3,极地轨道卫星,(,河南郑州一中开学考试,),如图,3,所表示，某极地卫星运行轨道平面经过地球南北两极,(,轨道可视为圆轨道,),，若已知该卫星从地球上北纬,30,正上方，按图示方向第一次运行至南纬,60,正上方时所用时间为,t,，地球半径为,R,(,地球可看作均匀球体,),，地球表面重力加速度为,g,，引力常量为,G,，由以上条件无法求出物理量是,(,),图,3,38/53,A,卫星运动周期,B,卫星所受向心力,C,地球质量,D,卫星距离地面高度,答案,B,39/53,双星模型,双星模型,(1),定义：绕公共圆心转动两个星体组成系统，我们称之为双星系统。如图,4,所表示。,图,4,40/53,41/53,图,5,42/53,A,质量之比,m,A,m,B,2,1,B,角速度之比,A,B,1,2,C,线速度大小之比,v,A,v,B,2,1,D,向心力大小之比,F,A,F,B,2,1,解析,双星绕连线上一点做匀速圆周运动，其角速度相同，周期相同，二者之间万有引力提供向心力，,F,m,A,2,r,A,m,B,2,r,B,，所以,m,A,m,B,2,1,，选项,A,正确，,B,、,D,错误；由,v,r,可知，线速度大小之比,v,A,v,B,1,2,，选项,C,错误。,答案,A,43/53,1,(,全国卷,，,14),关于行星运动规律，以下说法符合史实是,(,),A,开普勒在牛顿定律基础上，导出了行星运动规律,B,开普勒在天文观察数据基础上，总结出了行星运动规律,C,开普勒总结出了行星运动规律，找出了行星按照这些规律运动原因,D,开普勒总结出了行星运动规律，发觉了万有引力定律,44/53,解析,在天文观察数据基础上总结出了开普勒天体运动三定律，找出了行星运动规律，而牛顿发觉了万有引力定律。,答案,B,45/53,2,(,全国卷,，,18),假设地球可视为质量均匀分布球体。已知地球表面重力加速度在两极大小为,g,0,，在赤道大小为,g,；地球自转周期为,T,，引力常量为,G,。地球密度为,(,),46/53,答案,B,47/53,3,(,全国卷,，,17),利用三颗位置适当地球同时卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，当前地球同时卫星轨道半径约为地球半径,6.6,倍，假设地球自转周期变小，若仍仅用三颗同时卫星来实现上述目标，则地球自转周期最小值约为,(,),A,1 h B,4 h C,8 h D,16 h,48/53,49/53,答案,B,50/53,图,6,51/53,A,S,1,质量比,S,2,大,B,P,1,质量比,P,2,大,C,P,1,第一宇宙速度比,P,2,小,D,P,1,平均密度比,P,2,大,52/53,答案,B,53/53,
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
