第六章万有引力定律及其应用

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1、第六章万有引力定律及其应用【知识建构】r开普勒第一定律（开普勒行星运动三定律开丹勒第二定律j开普勒第三定律万有引力定律内容万有引力定律<万冇引力常量的测定万有引力定律的应用人类对太空的追求——航天技术人造地球卫星三种宇宙速度第一节开普勒三定律与万有引力定律【考情分析】考试大纲人纲解读万有引力定律II万有引力定律是高考的热点，主耍涉及到万有引力定律进行冇关密度、质虽的估算以及万冇引力与圆周运动的综合应用，出题形式以选择题为主,也可能出现计算题，难度在中等或中等偏上,未來高考将可能以航空航天为情景出题【考点知识梳理】一、开普勒行星运动三定律1.开普勒第_定律：2.开普勒第二定律：3.开普勒

2、第三定律：二、万有引力定律1.万有引力定律内容：2.万有引力定律表达式：3.万冇引力常量：【考点知识解读】考点一、开普勒三定律的理解剖析：（1）开普勒第一定律屮不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。（2）开普勒第二定律中行星在近FI点的速率大于在远日点的速率，从近H点向远日点运动时速率变小，从远FI点向近日点运动时速率变大。厂3（3）开普勒第三定律的表达式—=k屮，k是与太阳有关而与行星无关的常量，如果认为行星的轨道是圆的，T2式小半长轴r代表圆的半径。厂3⑷开普勒三定律不仅适用于行星，也适用于卫星。适用于卫星时—=k常量Q是由行星决定的另一常量，T2与卫星无关。【例题1】太阳系中

3、冇一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是多少年？厂3解析：行星和地球都绕着太阳公转，他们的屮心天体是太阳，所以开普勒笫三定律—=k^k值是相同的。T2答案：x年【变式训练1】、己知地球半径约为R=6.4Xl06m,乂知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离约m.（结果只保帘一位有效数字）。考点2.重力与万有引力的关系剖析：（1）地球对物体的吸引力就是万有引力，重力只是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力是物体随地球白转所需的向心力。如图6-1-1所示。（2）物体在地球上不同的纬度处随地球自转所需的向心

4、力的大小不同，重力大小也不同：Miti图6-1-1两极处：物体所受重力授大，大小等于万冇引力，即mg=G^r.R-赤道上：物体所受重力最小,mg=G—-mRco^R自赤道向两极，同一物体的重力逐渐增人，即g逐渐增人。（3）-•般情况下，山于地球口转的角速度不大,可以不考虑地球的口转影响,Mm近似的认为mg=Gr-【例题2】已知火星的半径为地球半径的一半，火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4/9倍，则火星的质量约为地球质量的多少倍？解析;忽略星球白转对重力的影响，可以认为在星球的表面上重力和万有引力相等，贝在火星的表面上：mgG在地球的表而上：mg｝）｛!=G①联立①②可得:答案

5、:【变式训练2】经测定，太阳光到达地球需要经过500s的时间，已知地球的半径为6.4X10%,试估算太阳质量与地球质量之比。（保留一位有效数字）【考能训练】A基础达标1一艘原来在围绕地球的圆周轨道上运行的飞船，若加速后能够与绕地球运动的另一个鬪周轨道上的空间站对接，则飞船一定是：（）A.从较高轨道上加速B.从较低轨道上加速C.从同一轨道上加速D.从任意轨道上加速2.同步卫星相対地血静止，犹如悬在高空中，下列说法中不正确的是：（）A.同步卫星处于平衡状态B.同步卫星的速率是唯一的C.同步卫星加速度大小是唯一的D.各国的同步卫星都在同一圆周上运行3.海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有-•颗

6、卫星叫海卫三.若将海王星绕太阳的运动和海卫三绕海王星的运动均看作匀速圆周运动，则要计算海王星的质量,需要知道的量是（引力常量G为已知量）：（）A.海卫三绕海王星运动的周期和半径B.海王星绕太阳运动的周期和半径C.海卫三绕海王星运动的周期和海卫三的质量D.海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量4.2000年10刀15口，我国利用“神舟五号”飞船将宇航员杨利伟送入太空，中国成为继俄、美Z后第三个掌握载人航天技术的国家.设杨利伟测出口己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T,离地面的高度为H,地球半径为R。则根据T、H、R和万有引力恒量G,杨利伟不能计算出下面的哪一项：（）A.地球的质量B.地球的平

7、均密度C.飞船所需的向心力A.飞船线速度的大小5.航天英雄杨利伟在乘垄宇宙飞船绕地球运行的过程小，根据科学研究的需要，要经常改变飞船的运行轨道,这是靠除地球的万有引力外的其他力作用实现的。假设飞船总质量保持不变，开始飞船只在地球万有引力作用下做匀速I员I周运动，则在飞船运行轨道半径减小的过程中：()A.其他力做负功，B.其他力做正功，C•其他力做正功,D.其他力做负功，飞船的机械能减小E船的机械能增加飞船的动能增加飞船的动能减小6某人造地球卫星