2017-2018学年高中物理第六章万有引力与航天章末复习课检测新人教版必修2

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1、第六章万有引力与航天章末复习课提纲挈领复习知识@知识体系人类对行星运动规律的认识

2、.托勒密:哥白尼:•开普勒行星运动定律"表达式：F=3天文学上天体质量的计算："=丰洋~的应用万有引力与航天发现未知天体1H--—*D=®r—人造地球卫星：&季=＜万有引*力定律应用＜TH-Titr—3卄门---*T=®、m知fuH=0运动经典力学的局限＜适用于⑭物体—I〔适用于弱相互作用说明：当广=尺时，•尸層，利用⑧•第一宇宙速度宀二⑩宇宙速度＜第二宇宙速度:旷⑪•第三宇宙速度宀二⑫'适用于⑬［答案填写］①地心说②日心说③呼④⑤7@2n

3、⑩7.9km/s⑪11.2km/s⑫16.7km/s⑬低速⑭宏观总结归纳提升能力主题一天体(卫星)运动问题的处理分析处理天体运动问题，要抓住“一个模型”、应用“两个思路”、区分“三个不同”・1.一个模型：无论是自然天体(如行星、月球等)，还是人造天体(如人造卫星、空间站等)，只要天体的运动轨迹为圆形，就可将其简化为质点的匀速圆周运动.2.两个思路.(1)所有做圆周运动的天体，所需的向心力都来自万有引力.因此，向心力等于万有引22fn]tT"4JI~力，据此所列方程是研究天体运动的基本关系式，即nr^=m2r=in~rr

4、=ma.(2)不考虑地球或天体自转影响时，物体在地球或天体表面受到的万有引力约等于物体的重力，即普=飓，变形得G仁前，此式通常称为黄金代换式.3.三个不同.(1)不同公式中旷的含义不同.在万有引力定律公式Q浮中，r的含义是两质点间的r2距离；在向心力公式F=n^-=m^r中，r的含义是质点运动的轨道半径.当一个天体绕另r一个天体做匀速圆周运动时，两式中的/相等.(2)运行速度、发射速度和宇宙速度的含义不同.三种速度的比较，如下表所示.比较项概念大小影响因素运动速度卫星绕中心天体做匀速圆周运动的速度[gmv=yy轨道半径厂

5、越大，y越小发射速度在地面上发射卫星的速度大于或等于7.9km/s卫星的发射高度越高，发射速度越大宇宙速度实现某种效果所需的最小卫星发射速度7.9km/s11.2km/s16.7km/s不同卫星发射要求不同(3)卫星的向心加速度日、地球表面的重力加速度g、在地球表面的物体随地球自转做匀速圆周运动的向心加速度a的含义不同.①绕地球做匀速圆周运动的卫星的向心加速度臼，由殍=/悶，得臼=岁其屮厂为卫星的轨道半径.②若不考虑地球自转的影响，地球表面的重力加速度为&=万，其屮*为地球的半径.①地球表面的物体随地球自转做匀速圆周运动

6、的向心加速度刃=//fcos〃，其川G、斤分别是地球的自转角速度和半径，〃是物体所在位置的纬度值.【例1】据媒体报道，嫦娥一号卫星坏月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km,运行周期127分钟.若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是（）A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月运行的速度D.卫星绕月运行的加速度解析：绕月卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为〃人2轨道半径为门月球质量为必有（;（"?）戶〃（牛）（斤月+力）,地球表面重力加速度公式&月=*

7、抵立①

8、②可以求解出：g月="：y力），即可以求出月球表面的重力加速度；9JT市于卫星的质量未知，故月球对卫星的吸引力无法求出；rtl〒可以求出卫星绕月球运2行的速度；由日=（书（斤月+力）可以求出卫星绕月运行的加速度；依此可推出A、C、D都可求出，即不可求出的是B项，故选B.答案：B◎针对训练1.（多选）如图所示，飞行器戶绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为0,下列说法正确的是（）VA.轨道半径越大，周期越长B.轨道半径越大，速度越大C.若测得周期和张角，可得到星球的平均密度［）•若测得周期和轨道半径，可得到星球的平

9、均密度解析：由鹉=/^rR得T=2n,可知A正确.由普=励得尸^勢可3知B错误.设轨道半径为R,星球半径为Ro,由$=—cF和"=§兀&得,可判定C正确.当测得卩和斤而不能测得笊时，不能得到星球的平均密度，故D错误.答案：AC主题二人造卫星的发射、变轨与对接1.发射问题.要发射人造卫星，动力装置在地面处要给卫星以很大的发射初速度，且发射速度=7.9kni/s,人造卫星做离开地球的运动；当人造卫星进入预定轨道区域后，再调整速度,MmV使尸引=尸向，即宀=〃厂，从而使卫星进入预定轨道.rr2.变轨问题.Ifmv(1)当卫星

10、绕天体做匀速圆周运动时，万有引力捉供向心力，由辔=/厂,得rr此可见轨道半径厂越大，线速度y越小.当由于某原因速度y突然改变时，若速度卩突然/v减小，则El,卫星将做近心运动，轨迹为椭圆；若速度y突然增大，则卩＜/厂，卫星将rr做离心运动，轨迹变为椭圆，此时可用开普勒第三定律分析其运动.(2)卫星到达椭圆轨道与圆轨道