2024年高考物理二轮复习第一编核心专题突破专题1力与运动第四讲万有引力定律及其应用.pptxVIP

;1 通览 主干知识;1 通览 主干知识;2 研学 核心考点;;命题角度2重力与万有引力的关系 ;命题角度3估算中心天体的质量和密度的两条思路 ;典例剖析 例1　(命题角度1、2)我国火星探测器天问一号在成功实施三次近火制动后,进入运行周期约为1.8×105 s的椭圆形停泊轨道,轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105 m。已知火星半径约为3.4×106 m,火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s2,忽略火星自转,则天问一号的停泊轨道与火星表面的最远距离约为(　　) A.6×105 m B.6×106 m C.6×107 m D.6×108 m;解题指导 审题: ;破题:1.天问一号探测器的运行轨道为椭圆形,运动规律满足开普勒第三定律 =k。其中a为椭圆轨道的半长轴(对于圆轨道则a为半径),T为运动周期,k为由中心天体决定的常数。 2.按照一般解题的思路,应先求出 a ,而a的求解涉及开三次方,在不能使用计算器的情况下,需要进行估算。估算也是高考考查的一项重要的运算能力。 3.本题的关键点在于需要创设出与椭圆轨道周期相同的圆轨道,并通过开普勒第三定律将圆轨道与椭圆轨道的比例式联系起来。;;2.(命题角度3)(2021全国乙卷)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1 000 AU(太阳到地球的距离为1 AU)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为m,可以推测出该黑洞质量约为(　　) A.4×104m B.4×106m C.4×108m D.4×1010m;练模拟·提能力 1.(命题角度2、3)(多选)在进行火星考查时,将一个小球从距火星表面h高处由静止释放,做自由落体运动,测得小球经过时间t落到火星表面。已知引力常量为G,火星的半径为R。下列说法正确的是(　　) A.火星探测器在地球上的发射速度大于第三宇宙速度;2.(命题角度1)哈雷彗星绕太阳做椭圆运动,其运动轨道远日点距离太阳35.1 AU,近日点距离太阳0.586 AU,地球绕太阳做圆周运动,轨道半径为1 AU,公转速度约为29.8 km/s。已知引力势能的表达式为 ,其中G为引力常量,m1为中心天体质量,m2为环绕天体质量,r为两天体中心的距离??则根据以上信息,可知哈雷彗星的最小环绕速率约为(　　) A.0.50 km/s B.0.80 km/s C.0.91 km/s D.3.8 km/s;;命题角度2卫星运行参量分析 ;命题角度3变轨问题 ;典例剖析 例2　(命题角度2、3)(2022浙江1月选考)天问一号从地球发射后,在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点,再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道,则天问一号(　　) A.发射速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间 B.从P点转移到Q点的时间小于6个月 C.在火星的停泊轨道上运行的周期比在调相轨道上小 D.在地火转移轨道上运动的速度均大于地球绕太阳的速度;解析 因发射的天问一号要能变轨到绕火星转动,则发射速度要大于第二宇宙速度,即发射速度介于11.2 km/s与16.7 km/s之间,故A错误;因地火转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径,则其周期大于地球公转周期(12个月),所以从P点转移到Q点的时间为地火转移轨道周期的一半,应大于6个月,故B错误;因火星的停泊轨道的半长轴小于调相轨道的半长轴,则由开普勒第三定律可知,在火星的停泊轨道上运行的周期比在调相轨道上小,故C正确;因火星轨道的半径大于地球轨道的半径,所以火星绕太阳的速度小于地球绕太阳的速度,天问一号从Q点向火星轨道变轨时要加速,则在地火转移轨道Q点的速度小于火星绕太阳的速度,所以在地火转移轨道上Q点的速度小于地球绕太阳的速度,故D错误。;;解析 质量是物体的固有属性,对接后,物资质量不变,选项A错误;物资静止在地面时,随地球一起转动,所受合力为mω2R,对接后,物资做匀速圆周运动,所受合力为 (R+h),且ω1ω,选项B错误;由于物资距离地心的距离增大,因此对接后物资所受地球引力减小,选项C错误;根据 =mω2r,可知ω2∝ ,因物资运动的半径小于地球同步卫星的半径,故物资做圆周运动的角速度大小大于地球同步卫星的角速度,也大于地球的自转角速度,选项D正确。;2.(命题角度2)(2022山东卷)“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻,沿相同