资源描述:
《解密05万有引力与航天-备战2018年高考物理之高频考点解密(原卷版)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、解密05万韦利力鸟航夭蠡專航咅考裁地心说与H心说2人类对•行星运动规律的认识地心说认为地球是宇宙的小心FI心说认为太阳是宁宙的中心第一定律(轨道定律)开普勒行星运动规律第二定律(而积定律)第三定律(周期定律)万有引力定律得内容万有引力定律27J有引力"与航夭引力常最的测定彳大小:G=6.67xl0-HNm2/kg2卡文迪许扭秤实验测得G称量地球的质量:万有引力定律的伟大成就计算天体的质量:"浮发现未知天体:海王星和冥王星人造地球卫星G缪广宇宙航行V核心考点考纲要求万有引力定律及其应用II环绕速度II第二宇宙速度和第三宇宙速度I经典时空观和相对论时空观I第
2、一宇宙速度7.9km/s三个宇宙速度•笫二宇宙速度11.2km/s第三宇宙速度16.7km/s经典力学的局限性:只适用于低速运动,宏观物体,弱和互作用4解密考点參考丘1万韦引力乌篁力1.在地球表面上的物体地球在不停地自转、地球上的物体随地球自转而做圆周运动,自转圆周运动需要一个向心力,是重力不直接等于万有引力而近似等于万有引力的原因,如图所示,万有引力为F,重力为G,向心力为凡。当然,真实情况不会有这么大偏差。(1)物体在一般位置时Fn=fnrco2,Fn>F、G不在一条直线上。(2)当物体在赤道上时,Fn达到最大值Fnnwx,Fnmax=〃風',重力达
3、到最小值:G品=F-Fn=G^-mR/,重力加速度达到最小值,=R・mk(3)当物体在两极时Fn=0,G=F,重力达到最大值G』G咯,重力加速度达到最大值,Rgn】ax=°疋。可见只有在两极时重力才等于万有引力,重力加速度达到最大值;其他位置时重力要略小于万有引力,在赤道处的重力加速度最小,两极处的重力加速度比赤道处大;但是由于自转的角速度很小,需要的向心Mm力很小。计算题屮,如果未提及地球的自转,一般认为重力近似等于万有引力。即mg=G-^~或者写成GM=gR2,称为“黄金代换雹2.离开地球表面的物体卫星在做圆周运动时,只受到地球的万有引力作用,我们认
4、为卫星所受到的引力就是卫星在该处所受到的重力,G心罟,该处的重力加速度*6爲。这个值也是卫星绕地球做圆周运动的向心加速度的值;卫星及内部物体处于完全失重状态。(为什么?)(2015-海南卷)若在某行星和地球上相对各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2:770己知该行星的质量约为地球的7倍,地球的半径为人。由此可知,该行星的半径约为C.2R【参考答案】C【试题解析】对于任意一个行星,设其表面的重力加速度为g。根据平抛运动的规律h=~gt2得,2h[2h,则水平射程x=vo/=voJ——,可得该行星表面的重力
5、加速度与地球表面的重力加速度之比为並二連根据G缪二叱,得防卑则纽二护g地兀行4厂厂g地M地R;亍解得行星的半径1-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。若飞船的质量为加,距地而的高度为力,地球的质量为M,半径为/?,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度的大小为GMGMmGMA.0B.~C.~D.—-—(7?+/?)2(/?+/?)2h22.如图所示,。为地球的球心,/为地球表面上的点,B为0、/连线间的点,AB=d,将地球视为质量分布均匀的球体,半径为人。设想挖掉以B为圆心、以彳为半径的球。若忽略地
6、球的自转,则挖出球体后2A点的重力加速度与挖去球体前的重力加速度之比为A.1-d~4RAD.dR-d3•地球赤道上的重力加速度为g=9.8m/s2,物体在赤道上的向心加速度约为给=3・39cm/s2,若使赤道上的物体处于完全失重状态,则地球的转速应为原來的A.17倍B.49倍C.98倍D.289倍4.假设地球是一半径为/?、质量分布均匀的球体。一矿井深度为讥已知质量分布均匀的球壳对壳内物体D.的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小Z比为B.1+—R考丘2人造卫星及字宙航行一.卫星的动力学规律T2由万有引力提供向心力,—=fn—=mOTr=m^71;
7、rr二.卫星的各物理量随轨道半径变化的规律1.线速度必由G^^-=m—得v广r色£,可见,厂越大,v越小;厂越小,v越大。2.角速度少:由G^^-=marr得血=」竺£,可见,厂越大,的越小;厂越小,e越大。厂r3.3周期门由G亍訥守厂得—窃,可见,「越大,T越尢「越小,卩越小。MmGM向心加速度dn:由G—=man得—,可见,厂越大,外越小;厂越小,外越大。厂广以上结论町总结为'一定四定,越远越慢二三、卫星运行参量的比较与运算卫星名称离地面距离运转周期运转速率近地卫星084分钟(最小周期)7.9km/s(最大坏绕速度)神舟号飞船350km90分钟7.7
8、km/s通讯同步卫星36000km(约6/024小时3.1km/s月球3.8x1