2015届高考物理精讲课件：专题四 万有引力定律及应用(共39张PPT).ppt

* 专题4 万有引力定律及应用 第一部分 专题复习篇 关于万有引力定律及应用知识的考查，主要表现在两个方面：(1)天体质量和密度的计算：主要考查对万有引力定律、星球表面重力加速度的理解和计算．(2)人造卫星的运行及变轨：主要是结合圆周运动的规律、万有引力定律，考查卫星在轨道运行时线速度、角速度、周期的计算，考查卫星变轨运行时线速度、角速度、周期以及有关能量的变化．以天体问题为背景的信息题，更是受专家的青睐．高考中一般以选择题的形式呈现．从命题趋势上看，对本部分内容的考查仍将延续与生产、生活以及航天科技相结合，形成新情景的物理题． 高 考定位 目录索引 考题1　对天体质量和密度的考查 考题2　对人造卫星有关物理量的考查 考题3　对航天器变轨问题的考查 考题4　对双星及多星问题的考查 考题1　对天体质量和密度的考查 (多选) (2014·广东·21)如图1所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是(　　) A.轨道半径越大，周期越长 B.轨道半径越大，速度越大 C.若测得周期和张角，可得到星球的平均密度 D.若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度 例 1 图1 审题突破　根据开普勒第三定律，分析周期与轨道半径的关系；飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，由星球的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和几何知识、密度公式可求解星球的平均密度. 答案　AC 1. (单选)(2014·新课标Ⅱ·18)假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为(　　) 突破训练 答案　B 2. (单选)专家称嫦娥四号探月卫星为“四号星”，计划在2017年发射升空，它的主要任务是更深层次、更全面的科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料.已知月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ.月球可视为球体，“四号星”离月球表面的高度为h，绕月做匀速圆周运动的周期为T.仅根据以上信息不能求出的物理量是(　　) A.月球质量 B.万有引力常量 C.“四号星”与月球间的万有引力 D.月球的第一宇宙速度 由M＝ πR3ρ可求得月球质量，故选项A错误； 由 可求出第一宇宙速度，故选项D错误； 由于不知道卫星的质量，故不能求得卫星与月球之间的万有引力，故选项C正确. 答案　C 方 法 提 炼 考题2　对人造卫星有关物理量的考查 例 2 图2 审题突破　由万有引力定律比较万有引力的大小.根据 比较三颗卫星的速度大小、向心加速度的大小、周期的大小，分析哪颗卫星先回到原点. 解析　公式v＝ 只适用于地面附近卫星(或飞行物)，如果距 离地面很远，其重力加速度改变，公式不再适用，A错误； 根据万有引力定律F＝G ，可知当卫星质量不知时，万有引力不确定，B错误； 根据a＝G ，卫星的向心加速度aAaBaC，C正确； 根据T＝2π ，A周期短，卫星运动一周后，A先回到原地点，D正确. 答案　CD 3. (单选)如图3所示，A是放在地球赤道上的一个物体，正在随地球一起转动.B是赤道上方一颗近地卫星.A和 B的质量相等，忽略B的轨道高度，下列说法正确的 是(　　) A.A和B做圆周运动的向心加速度相等 B.A和B受到的地球的万有引力相等 C.A做圆周运动的线速度比B大 D.B做圆周运动的周期比A长 突破训练 图3 解析　A和B受到的地球的万有引力相等，选项B正确； 对赤道上的物体来说：F引－FN＝ma1，对近地卫星来说： F引＝ma2，所以B的向心加速度大于A，选项A错误； 由a＝ 可知，B的线速度大于A，选项C错误； 由T＝ 可知，B做圆周运动的周期比A短，选项D错误. 答案　B 答案　C 5. (单选)如果把水星和金星绕太阳的轨道视为 圆周，如图4所示，从水星与金星在一条直线 上开始计时，若测得在相同时间内水星、金星 转过的角度分别为θ1、θ2(均为锐角)，则由此条 件可求得水星和金星(　　) A.质量之比 B.绕太阳的动能之比 C.到太阳的距离之比 D.受到的太阳引力之比 图4 方 法 提 炼 　(多选)2013年12月2日凌晨，我国发 射了“嫦娥三号”登月探测器.“嫦娥三号” 由地月转移轨道到环月轨道飞行的示意图如 图5所示，P点为变轨点，则“嫦娥三号”(　　) A.经过P点的速率，轨道1的一定大于轨道2的 B.经过P点的加速度，轨道1的一定大于轨道2的 C.运行周期，轨道1的一定大于轨道2的 D.具有的机械能，轨道1的一定大于轨道2的 考题3