2019高考物理大二轮实用课件:专题一 力与运动 4 .pptx
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1、第4讲 万有引力与航天,-2-,知识脉络梳理,规律方法导引,-3-,知识脉络梳理,规律方法导引,-4-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,天体运动问题 常以选择题的形式考查万有引力定律及天体做匀速圆周运动的公式。 例1把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动。从水星与金星和太阳在一条直线上开始计时,若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为1、2(均为锐角),则由此条件可求得水星和金星( ) A.质量之比 B.绕太阳运动的轨道半径之比 C.绕太阳运动的动能之比 D.受到太阳的引力之比,B,解析 根据题述测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为1、2,可得二者绕太阳运动的周期之比,再根据开
2、普勒第三定律可得二者绕太阳运动的轨道半径之比,即二者到太阳的距离之比,选项B正确。,-5-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,-6-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,例2如图所示,在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动,某一时刻它们恰好在与地心连线的同一直线上,则下列说法正确的是( ) A.根据 可知运行速度满足关系vAvBvC B.运转角速度满足关系ABC C.向心加速度满足关系aAaBaC D.运行一周后,A最先回到图示位置,C,-7-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-8-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,-9-,命题热点一,命
3、题热点二,命题热点三,拓展训练1利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通信。目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为( ) A.1 h B.4 h C.8 h D.16 h,B,-10-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,解析:地球同步卫星绕地球运动时,万有引力提供向心力,即,的半径r1=6.6R,周期是24 h;当自转周期最小时,同步卫星的轨道半径为2R,如图所示。联立解得地球自转周期的最小值约为4 h。根,-11-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,中心天体质
4、量和密度的估算 以选择题形式考查中心天体的质量和密度,常涉及数值(公式)的整体替代。 例3若已知引力常量为G,月球绕地球做圆周运动的半径为r1、周期为T1,嫦娥三号探月卫星绕月球做圆周运动的环月轨道半径为r2、周期为T2,不计其他天体的影响,则根据题目条件可以( ) A.求出地球的密度 B.求出嫦娥三号探月卫星的质量 C.求出地球与月球之间的万有引力,C,-12-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-13-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,-14-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,2.由于环绕天体的质量m被约分,因此不能求出它的质量和密度。 3.环绕天体的轨道半径r等于中心
5、天体的半径R加上环绕天体离中心天体表面的高度h,即r=R+h。 4.当环绕天体在中心天体表面附近绕行时,轨道半径r=R。,-15-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,拓展训练2(2018全国卷)2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19 ms,假设星体为质量均匀分布的球体,已知引力常量为6.6710-11Nm2/kg2。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为( ) A.5109 kg/m3 B.51012 kg/m3 C.51015 kg/m3 D.51018 kg/m3,C,解析:设星体“赤道”表面上有一质量为m的物体
6、,当其刚好不脱离星体时,星体的体积最大,密度最小,其所受万有引力提供物体随星,-16-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,航天器的运行及变轨问题 常以选择题形式考查航天器的加速、减速运动,有时结合能量问题一起出题。 例4(多选)地球赤道上的重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,卫星甲、乙、丙在如图所示三个椭圆轨道上绕地球运行,卫星甲和乙的运行轨道在P点相切,下列说法正确的是( ) A.如果地球自转的角速度突然变为原来的 倍,那么赤道上的物体将会“飘”起来 B.卫星甲、乙经过P点时的加速度大小相等 C.卫星甲的周期最大 D.三个卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度,BC,-
7、17-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-18-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-19-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,-20-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,(1)当F供=F需时,天体在圆轨道上正常运行。 (2)当F供F需时,天体做近心运动。 (3)当F供F需时,天体做离心运动。 2.对航天器的变轨问题,要抓住其在确定轨道上运行时机械能守恒,在不同轨道上运行时其机械能不同,轨道半径越大机械能越大。 3.航天器经过同一点的加速度大小如何变化,可根据所受万有引力的大小来确定。,-21-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,拓展训练3由于卫星的发射场不在赤道上,同步
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