高三物理二轮专题复习:万有引力定律及其应用探究.ppt

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* * 万有引力定律及其应用 2.卫星的线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度an与轨道 半径r的关系: (1)由 ,得v=_______,则r越大,v_____。 (2)由G =mω2r,得ω=________,则r越大,ω_____。 (3)由 ,得T=________,则r越大,T_____。 (4)由G =man,得an=_____,则r越大,an_____。 越小 越小 越大 越小 基础知识 1.重力加速度与高度和纬度的关系 2.近地卫星与同步卫星: (1)近地卫星:近地卫星的线速度即_____________,是卫星绕 地球做圆周运动的_________,也是发射卫星的_________。 (2)同步卫星。 ①运行周期:___________________; ②运行轨道:与_____共面,所有同步卫星高度_____。 第一宇宙速度 最大速度 最小速度 等于地球的自转周期 赤道 相同 1.2012年6月18日,“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是(  ) 例题: A.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B.如不加干预,在运行一段时间后,“天宫一号”的动能可能会增加 C.如不加干预,“天宫一号”的轨道高度将缓慢降低 D.航天员在“天宫一号”中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用 2.迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Gliese581”运行的行星“Gl-581c”却很值得我们期待。该行星的温度在0℃到40℃之间,质量是地球的6倍,直径是地球的1.5倍,公转周期为13个地球日。“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则 (  ) A.在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同 B.如果人到了该行星,其体重是地球上的2 倍 C.该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的 倍 D.由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短 3.双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来的n倍,则此时圆周运动的周期为 (  ) A.             B. C. D. 热点考向1 天体质量和密度的估算? 【典例1】“嫦娥二号”卫星是在绕月极地轨道上运动的,加上月球的自转,卫星能探测到整个月球的表面。卫星CCD相机已对月球背面进行成像探测,并获取了月球部分区域的影像图。假设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H,绕行的周期为TM;月球绕地球公转的周期为TE,半径为R0。地球半径为RE,月球半径为RM。若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响,则月球与地球质量之比为 (  ) A.           B. C. D. 【拓展延伸】典例中: (1)能否求出卫星与月球、月球与地球的万有引力之比? (2)能否求出卫星绕月球、月球绕地球做圆周运动的线速度、 角速度之比? 【总结提升】 估算中心天体的质量和密度的两条思路 (1)测出中心天体表面的重力加速度g: 由G =mg求出M,进而求得ρ= (2)利用环绕天体的轨道半径r、周期T: 由 若环绕天体绕中心天体表面做匀速圆周运动时,轨道半径r= R,则ρ= 【变式训练】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/m3 B.5.6×103kg/m3 C.1.1×104kg/m3 D.2.9×104kg/m3 热点考向2 人造卫星问题? 【典例2】我国自主研制的“嫦娥二号”卫在奔月的旅途中,先后完成了一系列高难度的技术动作,在其环月飞行的高度距离月球表面100 km时开始全面工作。国际上还没有分辨率优于10米的全月球立体图像,而“嫦娥二号”立体相机具有的这种高精度拍摄能力,有助于人们对月球表面了解得更清楚,所探测到的有关月球的数据比环月飞行高度约为200 km

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