高三物理复习第四章曲线运动万有引力与航天13万有引力与航天.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,1/42,基础自主梳理,2/42,基础自主梳理,3/42,基础自主梳理,4/42,基础自主梳理,5/42,基础自主梳理,6/42,基础自主梳理,7/42,基础自主梳理,8/42,关键点研析突破,9/42,关键点研析突破,10/42,关键点研析突破,11/42,关键点研析突破,12/42,关键点研析突破,13/42,关键点研析突破,1.(江苏卷)过去几千年来，人类对行星认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”发觉拉开了研究太阳系外行星序幕.“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径1/20.该中心恒星与太阳质量比约为(),A.1/10 B.1 C.5 D.10,解析,：行星绕恒星做圆周运动，万有引力提供向心力GMm/r,2,=mr(2/T),2,M=4,2,r,2,/(GT,2),该中心恒量质量与太阳质量之比M/M,日,=r,3,/r,日,3,T,日,2,/T,2,=1.04，B项正确.,答案,：B,14/42,关键点研析突破,2.(多项选择)(黄冈市教学质检)已知地球半径为R，月球半径为r，地球与月球之间距离(两中心之间距离)为s.月球公转周期为T,1,，地球自转周期为T,2,，地球公转周期为T,3,，引力常量为G，由以上条件可知 (),A.地球质量为 B.月球质量为,C.地球密度为 D.月球运动加速度为,解析,：设地球质量为M，月球质量为m，则月球绕地球公转时有GMm/s,2,=m(2/T,1,),2,s，可得M=，选项A正确；地球密,度=，选项C错误；已知月球绕地球公转，只能计算中心天体即地球质量，而无法计算月球质量，选项B错误；月球运动加速度a=(2/T,1,),2,s=42s/T,1,2,，选项D正确.,答案,：AD,15/42,关键点研析突破,16/42,关键点研析突破,17/42,关键点研析突破,18/42,关键点研析突破,例2 (多项选择)(华中师大附中三月教学抽样检验)在完成各项既定任务后，“神舟九号飞船于年6月29日10时许返回地面，主着陆场位于内蒙古四子王旗地域.如图所表示，飞船在返回地面时，要在P点从圆形轨道进入椭圆轨道，Q为轨道上一点，M为轨道上另一点，关于“神舟九号”运动，以下说法中正确有(),A.飞船在轨道上经过P速度小于经过Q速度,B.飞船在轨道上经过P速度小于在轨道上经过M速度,C.飞船在轨道上运动周期大于在轨道上运动周期,D.飞船在轨道上经过P加速度小于在轨道上经过M加速度,19/42,关键点研析突破,解析,：轨道为椭圆轨道，依据开普勒第二定律，飞船与地球连线在相等时间内扫过面积相等，可知近地点速度大于远地点速度，故A项正确;飞船在P点从轨道变换到轨道时，需主动减小速度使所需向心力小于此时万有引力，做近心运动，故B项正确;依据开普勒第三定律，飞船在轨道和轨道上满足a,3,/,T,2,=r,3,/,T,2,，且轨道半径r大于轨道半长轴a，所以T,a,3,a,1,B.a,2,a,1,a,3,C.a,3,a,1,a,2,D.a,3,a,2,a,1,解析,：空间站与月球周期相同，绕地球运动半径r,1,r,2,，由a=,(2/T),2,r可得a,1,a,2,；同时卫星与月球属于地球卫星r,3,a,2,，故D项正确,答案,：D,23/42,关键点研析突破,关键点三,24/42,关键点研析突破,25/42,关键点研析突破,26/42,关键点研析突破,27/42,关键点研析突破,例3 (安徽卷)由三颗星体组成系统，忽略其它星体对它们作用，存在着一个运动形式：三颗星体在相互之间万有引力作用下，分别位于等边三角形三个顶点上，绕某一共同圆心O在三角形所在平面内做相同角速度圆周运动(图示为A、B、C三颗星体质量不相同时普通情况).若A星体质量为2m，B、C两星体质量均为m，三角形边长为a，求：,(1)A星体所受协力大小F,A,；,(2)B星体所受协力大小F,B,；,(3)C星体轨道半径R,C,；,(4)三星体做圆周运动周期T.,28/42,关键点研析突破,解析,：(1)由万有引力定律，A星体所受B、C星体引力大小为F,BA,=Gm,A,m,B,r,2,=G2m2a,2F,CA,方向如图,则协力大小为F,A,=2,3Gm,2,/a,2,29/42,30/42,关键点研析突破,5.(多项选择)(黄冈中学培优训练)宇宙间存在一些离其它恒星较远三星系统，其中有一个三星系统如图所表示三颗质量均为m星位于等边三角形三个顶点，三角形边长为及，忽略其它星体对它们引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动，万有引力常量为G，则 (),A每颗星做圆周运动线速度为GmR,B.每颗星做圆周运动角速度为3GmR3,C.每颗星做圆周运动周期为2R33Gm,D.每颗星做圆周运动加速度与三星质量无关,31/42,解析,：对三星系统中任一颗星来说都有：,Gm2R22cos 30=mv2r=mr2=m2T2r=ma.而r=R2cos 30,所以v=GmR,=3GmR3.,T=2R33Gm,a=3GmR2.,所以A、B、C三项正确，D项错误.,答案,：ABC,32/42,速效提升训练,6.两靠得较近天体组成系统称为双星，它们以二者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因为引力作用而吸引在一起.设两天体质量分别为m,1,和m,2,，则它们轨道半径之比R,m1,R,m2,=_；速度之比v,m1,v,m2,=_.,：设双星问距离为L，运动时半径分别为Rm1和Rm2，两星球角速度相同为，则由万有引力提供向心力可得Gm1m2L2=m12Rm1,同理Gm1m2L2=m22Rm2，两式联立，可得Rm1Rm2=m2m1，速度v=R，得速度之比vm1vm2=Rm1Rm2=m2m1.,：m2m1；m2m1,解析：,答案：,33/42,1.(重庆卷)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 (),A.0 B.GM(R+h)2,C.GMm(R+h)2 D.GMh2,解析,：由GMm(R+h)2=mg可得距地面高为h处重力加速度g=GM(R+h)2，故B正确.,答案,：B,34/42,速效提升训练,35/42,速效提升训练,3,.多项选择)(海口一中二模)如图所表示，是中国月球探测工程形象标志，它以中国书法笔触，抽象地勾勒出一轮明月，一双脚印踏在其上，象征着月球探测终极梦想.若已知月球质量为M，半径为R，万有引力常量为G0，以下畅想可能是(),A.在月球表面以初速度v,0,竖直上抛一个物体，物体上升最大高度为,B.在月球上发射一颗绕它运行卫星最小周期为,C.在月球上发射一颗绕它运行卫星最小发射速度为,D.在月球上荡秋千，将人视为质点、秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90，若秋千经过最低位置速度为v,0,，人能上升最大高度是,36/42,解析,：月球表面重力加速度g=G0MR2，则竖直上抛最大高度h=v022g=R2v022G0M，A项正确；依据G0Mmr2=m2T2r得T=42r3G0M，可知当r=R时周期最小，即Tmin=42R3G0M=2RRG0M，B项错误；由G0MmR2=mv2R得v=G0MR，故最小发射速度应为v=G0MR=gR，C项错误，由机械能守恒定律知D项正确,答案,：AD,解析：,37/42,速效提升训练,38/42,39/42,速效提升训练,40/42,速效提升训练,6.按照我国月球探测活动计划，在第一步“绕月”工程圆满完成任务后，将开展第二步“落月”工程.假设月球半径为R，月球表面重力加速度为g,0,.飞船沿距月球表面高度为3R圆形轨道运动，抵达轨道A点，点火变轨进入椭圆轨道，抵达轨道近月点B再次点火进入近月轨道绕月球做圆周运动.以下判断正确是(),A.飞船在轨道上运行速率v=,B.飞船在轨道上绕月球运动一周所需时间为,C.飞船在A点点火变轨瞬间，动能增加,D.飞船在A点线速度大于在B点线速度,41/42,42/42,