高考物理二轮复习第一部分专题四力与曲线运动（二）——万有引力与航天学案

《高考物理二轮复习第一部分专题四力与曲线运动（二）——万有引力与航天学案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题四　力与曲线运动(二)——万有引力与航天江苏卷考情导向考点考题考情万有引力定律的应用2015年T3考查行星绕某一恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力2013年T1考查开普勒的行星运动三定律1．江苏卷的命题方式为选择题．2．命题热点为天体质量(密度)的计算，人造卫星的运行规律的特点，卫星的发射及变轨问题．天体的运行与发射2017年T6考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用2016年T7考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系2014年T2考查航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动时，由火星的万有引力提供向心力考点1

2、万有引力定律的应用　难度：中档

3、题型：选择题五年2考(对应学生用书第18页)1．(2015·江苏高考T3)过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51pegb”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕．“51pegb”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的．该中心恒星与太阳的质量比约为(　　)【导学号：17214062】A．　　　　　　　　　　B．1C．5D．10【解题关键】　关键语句信息解读“51pegb”绕中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天中心恒星对“51pegb”的万有引力提供向心力“51pegb”的周期为地球公转周期的B　[行星绕中心恒星做匀速圆

4、周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得G＝mr，则＝3·2＝3×2≈1，选项B正确．]2．(2013·江苏高考T1)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　)【导学号：17214063】A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积C　[根据开普勒行星运动定律，火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行时，太阳位于椭圆的一个焦点上，选项A错误；行星绕太阳运行的轨道不同，周期不同，运行速度大小

5、也不同，选项B错误；火星与木星运行的轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量，选项C正确；火星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，木星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，但这两个面积不相等，选项D错误．]天体质量(密度)的估算方法(1)利用天体表面的重力加速度g和天体半径R．由于G＝mg，故天体质量M＝，天体密度ρ＝＝＝．(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r．①由万有引力等于向心力，即G＝mr，得出中心天体质量M＝；②若已知天体半径R，则天体的平均密度ρ＝＝＝；③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径r等于天体半径R，则天体密

6、度ρ＝．可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T，就可估算出中心天体的密度．●考向1　万有引力与重力1．(2017·渭南二模)一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上．用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，FN表示人对秤的压力，下面说法中正确的是(　　)【导学号：17214064】A．g′＝0　B．g′＝　C．FN＝0　D．FN＝mgC　[(1)忽略地球的自转，万有引力等于重力，在地球表面处：mg＝G，则GM＝gR2，在宇宙飞船中：m′g′＝G，则g′＝＝，故A、B错误；(

7、2)宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动，飞船舱内物体处于完全失重状态，即人只受万有引力(重力)作用，所以人对秤的压力FN＝0，故C正确，D错误．]●考向2　天体质量(密度)的估算2．(多选)(2017·徐州期末)2016年12月22日，我国成功发射了国内首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星(以下简称“碳卫星”)．如图41所示，设“碳卫星”在半径为R的圆周轨道上运行，经过时间t，通过的弧长为s．已知引力常量为G．下列说法正确的有(　　)【导学号：17214065】图41A．“碳卫星”内的物体处于平衡状态B．“碳卫星”的运行速度大于7．9km/sC．“碳卫星”的发射速度大于7．9km/

8、sD．可算出地球质量为CD　[“碳卫星”绕地球运行，做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，故不处于平衡状态，处于失重状态，故A错误；v＝7．9km/s为第一宇宙速度，是最大的运行速度，“碳卫星”轨道半径比地球半径大，因此其运行速度应小于7．9km/s，故B错误；v＝7．9km/s为第一宇宙速度，是最小的地面发射速度，“碳卫星”轨道半径比地球半径大，因此其发射速度应大于7．9km/s，故C正确；“碳卫星”的线速度v＝，根据万有引力提供向心力G＝m，解得地球质量：M＝＝，故D正确．]3．(2017·永州二模)“嫦娥五号”探测器由轨道