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《专题04+天体运动-2018高三物理二轮专题复习《名师伴你学》+含解析》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、专題四天体运动构建知识网络:天体运动—►万有引力捉供向心力——►轨道定律开普勒行星运动定律>面积定律周期定律宇宙速度»两条主线一M)n(/——=m—r2rt/iLi..MmG_=gR2黄金代换应用估算天体的质量、发现未知天体越远越慢"越小f近地卫星人迪卫星］—-*1同步卫星f1五个一定（厂、叭“八丁山都一定）f1变轨问題考情分析：关于万有引力定律及应用知识的考查，主要表现在两个方面：（1）天体质量和密度的计算：主要考查对万有引力定律、星球表面重力加速度的理解和计算（2）人造卫星的运行和边柜：主要是结合圆周运动的规律、万有引力定律，考查
2、卫星在轨道上运行的线速度、角速度、周期以及有关能量的变化重点知识梳理：一、万有引力定律1.内容：口然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量盘和加的乘积成正比,与它们之间距离r的平方成反比.1.表达式：F=(r^rrG为引力常量：6^=6.67X10_11N・n?/k『・2.适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用.当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点.(2)质量分布均匀的球体可视为质点，厂是两球心间的距离.二、环绕速度1.三个宇宙速度(1)第一宇宙速度r^Likm/s,卫星在地
3、球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,又称环绕速度.(2)第二宇宙速度旳=11.2km/s,使卫星挣脱辿球引力束缚的最小地面发射速度，又称脱离速度.(3)第三宇宙速度旳=16.7km/s,使卫星挣脱太阳引力朿缚的最小地面发射速度,也叫逃逸速度.2.第一宇宙速度的推导方法一：由曙=碣得5=特=7•9X10*/s.Vl方法二：由/〃呂=你得v=y[gk=7.9XlOm/s.第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短,【名师提醒】掌握“一模”“两路”“三角”，破解天体运动问题(D-种模型：无论
4、是自然天体(如地球、月亮)还是人造天体(如宇宙飞船、人造卫星)都可以看作质点,围绕中心天体(视为静止)做匀速圆周运动。(2)两条思路：9①动力学思路。万有引力提供向心力，柳鹏=眼,a=-=^r=^r)2r,这是解题的主线索。rrT②对于天体表而的物体：在忽略口转时（r^=mg或。#=前（斤、g分别是天体的半径、天体表面的重力加速度），公式GQ胡称为“黄金代换式”，这是解题的副线索。n厂增大时（3）“三角等式”关系&减小3减小T增人0减小典型例题剖析:考点一：天体质量和密度的估算【典型例题1】假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表
5、面重力加速度在两极的大小为和，在赤道的大小为g;地球自转的周期为久引力常量为&地球的密度为（）3ngo_g3Ji戲3jt戲GTgoGTgo_gGTGig【答案】B【解析】由万有引力定律可知：舞=阳，在地球的赤道上：普-驱=峥况地球的质量财=兑用宀联立三式可得：p二責瓷孑选项E正确.【变式训练1】（多选）宇航员抵达一半径为斤的星球后，做了如下的实验：取一根细绳穿过光滑的细直管，细绳的一端拴一质量为m的舷码，另一端连接在一固定的拉力传感器上，手捏细直管抡动舷码，使它在竖直平面内做圆周运动.若该星球表面没有空气，不计阻力，停止抡动细直管，祛
6、码可继续在同一竖直平面内做完整的圆周运动，如图所示，此时拉力传感器显示祛码运动到最低点与最高点两位置时读数差的绝对值为力疋己知万有引力常量为G根据题中提供的条件和测量结果，可知（）拉力传感器以A.该星球表面的重力加速度为2mB.该星球表面的重力加速度为C.该星球的质量为4膚66/Z?D•该星球的质量为AFW3Giii【答案】BC【解析】设磁码在最高点的速率为VI,受到的弹力为尸1,在最低点的速率为叫受到的弹力为用,则有冋+驱=碍，尸2-溜=碍磁码由最高点到最低点，由机械能守恒定律得：如朋=苏屈拉力传感器读数差为血=用-尸1=6驱故星球
7、表面的重力加速度为尸篇，A错误，B正确：在星球表面附近有:=驱，则心鬻,故C正确，D错误.【变式训练2】（多选）（2017•上饶二模）某人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间小于航天器的绕行周期），航天器运动的弧长为S,航天器与月球的中心连线扫过的角度为久引力常量为G贝9（）0A.航天器的轨道半径吩B.航天器的环绕周期为呼C.月球的质量为希D.月球的密度为茶£【解析】根据儿何关系得严【答案】BC故A错误；经过时间t,航天器与月球的屮心连线扫过角度为久2则'/，得厂=呼，故B正确；航天器由万有引力充当向心力而做圆周运动，
8、所以普=〃却-厂，得肘3Sc344（sifg£e一（2只£丙，故C正确；月球的体积J,月球的密度P=-=^-——=『％302后尹故D错误。【名师捉醒】1.利用天体表面的重力加速度g和天体的半径R.-—这叫“自力更生”法
