天体运动和卫星讲义.docVIP

第04讲 万有引力定律和天体运动 一、考纲指津 一、考纲指津 1.考点分析：万有引力应用、人造卫星依然为命题热点。解决这类问题， 一是强调抓基本方法，牢牢把握卫星的向心力由万有引力提供；二是要从道理上明白卫星的运动过程，如卫星轨道半径、线速度、周期、动能如何变化？同步卫星有什么样的特点？宇宙速度的意义等等。 2.考查类型说明： 题型既有选择题，又有计算题，考查基本概念和基本规律多以选择题出现，主要考查万有引力应用和卫星问题。 3. 考查趋势预测： 天体运动是近年来的考查重点连续几年都考查。该知识点06年全国卷Ⅰ第16题、06年北京卷第18题、06年重庆第15题、06年江苏卷第14题、06年天津卷第25题、06年广东第17题、07年全国卷Ⅰ第14题、07年全国Ⅱ卷第20题、07年北京卷第15题、07年山东卷第22题、07年四川卷第17题、07年上海卷第19题A、07年天津卷第17题、07年江苏卷第10题、07年重庆卷第19题、07年海南卷第11题、07年宁夏卷第14题。在08年的考试中天体运动仍然是考查的重点，与其它知识的综合应用的可能性不大。 二、三年高考 二、三年高考 考试备囊 卡文迪许实验卡文迪许实验的巧妙在于通过两次“放大” 考试备囊 卡文迪许实验 卡文迪许实验的巧妙在于通过两次“放大”将非常微小的力测出来，一是利用了较长的“⊥”型架，并在两端附近对称地放上两个大质量金属球，使微弱的力有了明显的力矩，二是在悬挂“⊥”型架的金属丝上安装了一面平面镜，将入射光反射到远处的刻度尽上，金属丝的的微小转动使反射光点在刻度尽上有较大距离的移动。 1. 已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有 （ ） Ａ．月球的质量 Ｂ．地球的质量 Ｃ．地球的半径 Ｄ．月球绕地球运行速度的大小 1.解析：应时刻把握万有引力提供天体做圆周运动的向心力这一基本思想： 可求出地球质量M； 由可求出月球的线速度；因为月球和地球半径不知，A、C错。 2. 据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，起质量约为地球质量的6。4倍一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N，由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ） A 0．5 B 2 C 3．２ D 4 2．解析：天体表面物体的重力：近似等于天体与物体间的万有引力：即 在地球表面=600N， 在行星表面=960N，两式一比得：，又因为，所以 3. 荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当时所在星球的质量是M、半径为R，可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°，万有引力常量为G。那么该星球表面附近的重力加速度等于多少？ (1) 该星球表面附近的重力加速度等于多少？ (2) 若经过最低位置的速度为v0，你能上升的最大高度是多少？ 3．解析：(1)设人的质量为m，在星球表面附近的重力等于万有引力， ① 解得 ② （2）设人能上升的最大高度为h，由功能关系得 ③ 解得 h= 考试备囊 何为天文潮？天文潮亦称“引力潮”，是由日、月天体和引潮引起的潮汐。它是海洋潮汐中的主要组成部分。天文潮的高、低潮高度及其出现的时刻，受日、月、地三者天体运动的周期性变化影响，都有一定的规律。 考试备囊 何为天文潮？ 天文潮亦称“引力潮”，是由日、月天体和引潮引起的潮汐。它是海洋潮汐中的主要组成部分。天文潮的高、低潮高度及其出现的时刻，受日、月、地三者天体运动的周期性变化影响，都有一定的规律。 潮汐现象是海水在太阳和月球引力作用下所产生的周期性涨落运动。正常情况下，农历的每月初一和十五前后，月球和太阳的作用力相互叠加，形成朔望大潮。2004年底，地球公转轨道平面和月球绕地轨道平面重合，日月共同作用的效果更加明显，使得2004年和2005年成为天文大潮高值年，这种情况每18.6年会出现一次。 【金题探究】 例题1某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆。由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用Ek1、Ek2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则（ ） A．r1＜r2， Ek1＜Ek2 B．r1＞r2， Ek1＜Ek2 C．r1＞r2， Ek1＞Ek2 D．r1＜r2， Ek1＞Ek2 考点分析 ：本题考查的知识点是天体运动、向心