2020年高考物理一轮复习课件:专题四 第4讲 万有引力定律及其应用 .ppt
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1、第4讲 万有引力定律及其应用,考点 1,开普勒三定律,1.开普勒第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是 _,太阳处在所有椭圆的一个_上. 2.开普勒第二定律:行星与太阳的连线在相同的时间内 _相等. 3.开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方与 _的比值都相等.,椭圆,焦点,扫过的面积,公转周期的二次方,考点 2,万有引力定律,1.内容:自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的 大小跟这两个物体的_成正比,跟它们的,_成反比.,2.公式:F,叫引力常量,由英国物理学家_利用扭秤装置第一,次测得.,3.适用条件:公式适用于_间的相互作用.均匀的球体 也可视为质量集中于球心的质点,r
2、 是两球心间的距离.,质量的乘积,距离的二次方,,其中 G_,,6.671011 Nm2/kg2,卡文迪许,质点,_,考点 3,天体运动的处理,匀速圆周运动,1.基本方法:把天体(或人造卫星)的运动看成_,,其所需向心力由_提供.,万有引力,2.“万能”连等式:,_.,mg,ma,mr2,考点 4,三种宇宙速度,三种宇宙速度,7.9,小,大,11.2,地球,16.7,太阳,考点 5,同步卫星,1.概念:相对地面_的卫星称为同步卫星. 2.基本特征:周期为地球自转周期 T_;轨道 在赤道平面内;运动的角速度与地球的自转角速度_; 高度 h 一定;轨道和地球赤道为共面同心圆;卫星运行,速度一定.,
3、静止,24 h,相同,【基础自测】 1.(2016 年新课标卷)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:B,2.(2015 年福建卷)如图4-4-1 所示,若两颗人造卫星 a 和 b 均绕地球做匀速圆周运动,a、b 到地心 O 的距离分别为 r1、r2,,线速度大小分别为 v1、v2,则(,),图 4-4-1,答案:A,3.地球表面的平均重力加速
4、度为 g,地球半径为 R,引力常,量为 G,可估计地球的平均密度为(,),答案:A,4.关于地球的第一宇宙速度,下列表述正确的是(,),A.第一宇宙速度又叫环绕速度 B.第一宇宙速度又叫脱离速度 C.第一宇宙速度跟地球的质量无关 D.第一宇宙速度跟地球的半径无关 解析:第一宇宙速度又叫环绕速度,A 正确,B 错误;根,R 为地球半径,C、D 错误. 答案:A,热点 1 考向 1,万有引力与重力的关系 研究星球自转时,星球表面万有引力与重力的关系,热点归纳 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 4-4-2 所示. 图 4-4-2,
5、【典题 1】(2018 届辽宁抚顺模拟)2017年诺贝尔物理学奖 授予了三位美国科学家,以表彰他们为“激光干涉引力波天文 台” (LIGO)项目和发现引力波所做的贡献.引力波的形成与中 子星有关.通常情况下中子星的自转速度是非常快的,因此任何 的微小凸起都将造成时空的扭曲并产生连续的引力波信号,这 种引力辐射过程会带走一部分能量并使中子星的自转速度逐渐 下降.现有中子星(可视为均匀球体),它的自转周期为 T0 时恰能 维持星体的稳定(不因自转而瓦解),则当中子星的自转周期增 为 T2T0 时,某物体在该中子星“两极”所受重力与在“赤,道”所受重力的比值为(,),答案:D,考向 2,不研究星球自
6、转时,星球表面万有引力与重力的,关系 热点归纳,【典题 2】(2018 年北京卷)若想检验“使月球绕地球运动 的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距,离约为地球半径 60 倍的情况下,需要验证(,),A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的,1 602,B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的,1 602 1 6,D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的,1 60,由于月球本身的半径大小未知,故无法求出苹果在月球表面受 到的引力与地球表面引力之间的关系,D 错误. 答案:B,考向 3,在太空中的物体受到的万有引力和重力的关
7、系,在太空中的物体受到的万有引力和重力是一个力,只是离 地心的距离比地球表面大,万有引力小,因此重力小,地球上,【典题 3】宇航员王亚平在“天宫 1 号”飞船内进行了我 国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象.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,则飞船所在处的重力加速度大小为(,),答案:B,考向 4,天体表面某深度处的重力加速度,推论 1:在匀质球壳的空腔内任意位置处,质点受到球 壳的万有引力的合力为零,即F引0. 推论 2:在匀质球体内部距离球心 r 处的质点(m)受到的 万有引力等于球体内半径为 r 的同心球体(M)对其的万有引
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