2020版高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天第3讲万有引力与航天学案

《2020版高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天第3讲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、第3讲　万有引力与航天知识排查开普勒三定律1.开普勒第一定律：所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。2.开普勒第二定律：对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。3.开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。万有引力定律及其应用1.内容：自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m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的平方成反比。2.表达式：F＝GG为引力常量：G＝6.67×10－11N·m2/kg2。3.适用条件(1)公式适用

2、于质点间的相互作用。当两个物体间的距离远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，r是两球心间的距离。环绕速度1.第一宇宙速度又叫环绕速度，其数值为7.9__km/s。2.特点(1)第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度。(2)第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度。3.第一宇宙速度的计算方法(1)由G＝m得v＝＝7.9km/s(2)由mg＝m得v＝＝7.9km/s第二、三宇宙速度　时空观1.第二宇宙速度：v2＝11.2km/s，是卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度。2.第三宇宙速度：v3＝16.7km/s，是卫星挣脱太阳引力束

3、缚的最小发射速度。3.经典时空观(1)在经典力学中，物体的质量是不随运动状态而改变的。(2)在经典力学中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是相同的。4.相对论时空观在狭义相对论中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是不同的。小题速练1.思考判断(1)行星离太阳较近时，运行速率较快，行星离太阳较远时运行速率较慢(　　)(2)只有天体之间才存在万有引力(　　)(3)牛顿利用扭秤实验装置测出了引力常量(　　)(4)当两物体间距趋近于零时，万有引力趋近无穷大(　　)(5)人造卫星的运行速度都要大于7.9km/s(　　

4、)(6)人造地球同步卫星运行轨道只能在赤道上空(　　)(7)发射探月卫星的速度必须大于第二宇宙速度(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×2.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　　)A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律解析　在天文观测数据的基础上总结出了开普勒天体运动三定律，找出了行星运动的规律，而牛顿发现了万有引力定律。答

5、案　B3.(2018·江苏单科)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是(　　)A.周期　　　B.角速度C.线速度　　　D.向心加速度解析　由万有引力定律有G＝mRω2＝mR＝m＝ma，可得T＝2π，ω＝，v＝，a＝，又由题意可知，“高分四号”的轨道半径R1大于“高分五号”的轨道半径R2，故可知“高分五号”的周期较小，选项A正确。答案　A　行星的运动开普勒行星运动定律的理解

6、(1)开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运转，也适用于卫星绕地球的运转。(2)中学阶段一般把行星运动看成匀速圆周运动，太阳处在圆心，开普勒第三定律＝k中的a可看成行星的轨道半径R。(3)表达式＝k中的常数k只与中心天体的质量有关。如研究行星绕太阳运动时，常数k只与太阳的质量有关，研究卫星绕地球运动时，常数k只与地球的质量有关。1.关于开普勒对行星运动规律的认识，下列说法正确的是(　　)A.所有行星绕太阳的运动都是匀速圆周运动B.所有行星以相同的速率绕太阳做椭圆运动C.对每一个行星在近日点速率均大于它在远日点速率D.所有行星轨道半长轴的二次方与公转周期的三次方比

7、值却相同解析　根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，A错误；行星绕太阳运动的轨道半径越大，则运动速率越小，B错误；根据开普勒第二定律对于每一个行星在近日点时速率大于它在远日点速率，C正确；根据开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等，D错误。答案　C2.2014年12月31日，搭载“风云二号”08星的运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。发射过程中“风云二号”08星的某一运行轨道为椭圆轨道，周期为T0，如图1所示。则(　　)图1A.“风云二号”08星在B、D两点运行速率不等B.“风

8、云二号”08星A→B→C过程中，速率逐渐变大C.“风