大高考2016届高考物理全国通用配套课件配套练习：专题五万有引力与航天.ppt

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1、知识点一开普勒运动定律1.开普勒第一定律所有的行星围绕太阳运动的轨道都是______，太阳处在椭圆的一个_______上.椭圆焦点2.开普勒第二定律对于每一个行星而言，太阳和行星的______在相等的时间内扫过相等的______.连线面积半长轴公转周期【易错防范】(1)比例系数k是一个与行星有关的常量.()(2)当中心天体不同时，k值是不同的.()(3)在太阳系中，不同行星运动轨道的半长轴都不相同，故其公转周期也不相等.()×√√6.67×10－11N·m2/kg22.适用条件只适用于________的相互作用.3.对万有引力定律的说明(1)两质量分布均匀的球体间的相互作用，也可用本定律

2、来计算，其中r为两球心间的距离.(2)一个质量分布均匀的球体和球外一个质点间的万有引力的计算也适用，其中r为质点到球心间的距离.质点间【名师助学】万有引力与重力的关系知识点三行星或卫星运动参数的关系减小减小增大增大【名师助学】地球同步卫星的六个“一定”知识点四三种宇宙速度1.第一宇宙速度7.9km/s2.第二宇宙速度v2＝_________，是在地面附近发射飞行器，使其克服地球引力永远离开地球所需的最小发射速度.11.2km/s3.第三宇宙速度v3＝________，是在地面附近发射飞行器，能够挣脱太阳的束缚飞到太阳系外的最小发射速度.16.7km/s【易错防范】(1)卫星在轨道上的运行

3、速度，随卫星轨道半径的增大而减小.()(2)卫星在较高轨道上运行时的机械能较小.()(3)发射速度随高度的增大而增大.()√√×要点一　重力加速度的计算[突破指南]【典例1】假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体.一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()答案A【借题发挥】利用题中的信息，可将矿井中物体的引力模型等效为地面物体的引力模型，但需注意“d”既影响“R”，也影响“M”.要点二　行星(卫星)的运行参数及规律[突破指南]天体运动问题的两种典型模型【解题探究】(1)卫星变轨后动能减小，轨道半径如何变化？(2)随着卫星轨道半

4、径增大，卫星运行的快慢如何变化？提示(1)轨道半径增大(2)卫星越高越慢答案C【借题发挥】巧用“天上”“人间”公式解决天体运动问题要点三　天体质量或密度的估算问题[突破指南]【典例3】(2015·四川成都外国语学校月考)天文学家新发现了太阳系外的一颗行星.这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍.已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为()A.1.8×103kg/m3B.5.6×103kg/m3C.1.1×104kg/m3D.2.9×104kg/m3答案D要点四　同步卫星、近地卫星和赤道上物体

5、的比较[突破指南]用A代表同步卫星，B代表近地卫星，C代表赤道上的物体.用M代表地球质量，R代表地球半径，h代表同步卫星离地表的高度.(1)向心力的来源不同同步卫星A和近地卫星B都是卫星，绕地球运行的向心力由地球对它们的万有引力提供.而赤道上的物体C随地球自转的向心力由万有引力的一个分力提供.所以卫星的动力学规律对赤道上的物体不适用.但因C和A周期T相同，故可用圆周运动的基本规律分析.【典例4】a是地球赤道上一幢建筑，b是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9.6×106m的卫星，c是地球同步卫星，某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图甲所示)，经48h，a、b、c的大致位置是图乙中的(取

6、地球半径R＝6.4×106m，地球表面重力加速度g＝10m/s2，π＝)()答案B要点五　卫星的变轨问题[突破指南]1.圆轨道上的稳定运行2.变轨运行分析当卫星由于某种原因速度突然改变时(开启或关闭发动机或受阻力作用)，万有引力就不再等于向心力，卫星将做变轨运行.卫星的发射和回收都是利用以上原理通过多次变轨实现的，由于变轨时卫星需要借助“点火”实现加速或减速，变轨前后的机械能不守恒，有其他形式的能量参与转化.【典例5】(多选)航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的与地球相切的一点，如图所示.关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有()A

7、.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度答案ABC【借题发挥】处理卫星变轨问题的思路和方法(1)要增大卫星的轨道半径，必须加速.(2)当轨道半径增大时，卫星的机械能随之增大.宇宙中的双星及多星问题宇宙中，因天体间的相互作用而呈现出诸如双星、三星、四星及多星系统组成的自然天文现象，