万有引力定律及其应用4.ppt

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1、万有引力定律的应用高考物理第一轮专题复习知识回顾1、人造卫星规律（1）基本规律r增加v减小T增加a减小ω减小r知识回顾（2）特殊卫星a、近地卫星b、同步卫星h≈3.6X104Km12所有地球卫星运行速度小于7.9km/s、周期大于1.4小时知识回顾（3）卫星的能量说明：所有卫星的发射速度大于7.9km/s,发射越高，所需能量越大，发射速度越大，运行速度越小。12知识回顾2.g的理解（1）地表：南北极赤道ωFN=G(2)空中：一、估算题型1、中心天体质量、密度的估算（’05天津）土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10

2、m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.67×10-11Nm/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）：A、9.0×1016kg；B、6.4×1017kg；C、9.0×1023kg；D、6.4×1026kg。求“中心天体”质量一、估算题型1、中心天体质量、密度的估算r运算是注意单位统一及数量级一、估算题型2、卫星周期、速度的估算神舟五号载人飞船在距地面高度h=342km的圆形轨道绕地球飞行。已知地球半径R=6.3

3、7×103km，地面处的重力加速度g=10m/s2。计算圆轨道上运行的周期T和速度V的数值方法1：12方法2：用比较法计算较简单某星球的质量为M，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度V0平抛一个物体，经t时间该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回该星球的表面，求至少应以多大的速度抛出该物体?(不计一切阻力，万有引力常量为G)二、星球上运动类题型星球地球g(S、V、t)迁移θSXSy平抛：①③物体做圆周②二、星球上运动类题型在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高

4、点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，不计火星大气阻力。假设已知火星的一个卫星圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。求①火星表面的重力加速度多大？②它第二次落到火星表面时速度的大小。星球地球g(S、V、t)迁移①②③三、卫星的发射、变轨、回收题型（1）卫星发射的动力学问题，，如图，火箭平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度g/2竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18，已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度（g为地面附近的重力加速度）注意g随高度的变化而变化牛二定律万

5、有引力定律gFG三、卫星的发射、变轨、回收题型（2）卫星发射的能量问题“神六升空，双雄巡天”，使中国真正实现了人类参与外层空间科学实验。己知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中万有引力做功为W=GMm／r，式中G为万有引力恒量，M为地球的质量。那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆形轨道上，火箭至少要对飞船做多少功?(为简化计算，不考虑地球自转对发射的影响)动能定理（能量守恒）万有引力12RR+h三、卫星的发射、变轨、回收题型（3）卫星运行的变轨问题如图，总质量为m的飞船绕地球在半径为r1的圆轨道Ⅰ上运行

6、，要进入半径为r2的圆轨道Ⅱ上,必须先加速进入一个椭圆轨道Ⅲ，然后再进入圆轨道Ⅱ，轨道Ⅰ、Ⅲ相切于A点，已知飞船在圆轨道Ⅱ上运动的速度大小为v,在A点通过发动机向后以速度大小为u（对地）喷出一定质量地气体，使飞船速度增加到v1进入椭圆轨道Ⅲ上求（1）飞船在轨道Ⅰ上的速率v/（2）发动机喷出气体的质量ⅠⅢⅡAB圆椭圆圆点火点火①②③三、卫星的发射、变轨、回收题型（4）卫星运行追赶的问题太空中飞行的宇宙飞船要想尽快追上前面在同一轨道上运行的轨道空间站并与之对接，飞船为了追上轨道空间站，应采用的方法是A沿运动方向喷气B沿运动方向的相反方向喷气C先沿运动方

7、向喷气，后沿运动方向的相反方向喷气D先沿运动方向的相反喷气,后沿运动方向喷气12答案：CD三、卫星的发射、变轨、回收题型（5）卫星运行软着陆的问题“神舟五号”返回舱在接近地面时打开降落伞后，下落速度仍达到V=14m/s。为了实现软着陆，在返回舱离地面约h=2m时启动5个反推力小火箭，使返回舱迅速减速。若返回舱重m=8吨，则每支小火箭的平均推力F约为多大？（g=10m/s2)0Vh5FG牛二定律万有引力定律四、天文学知识题如双星、星球解体、黑洞、星脉冲1.两颗离得很近的恒星称为双星，这两颗星必须以一定速率绕某一中心转动，才不至于由于万行引力作用而吸引

8、在一起。已知质量分别为ml、m2，相互之间的距离为L，试求出①这两颗星转动中心的位置距m2的距离；②这两颗星的转动线速度。