高考復(fù)習(xí)：萬有引力定律.pptVIP

一輪復(fù)習(xí)： 萬有引力定律復(fù)習(xí)課件,萬有引力定律,天體運(yùn)動(dòng),從地心說到日心說,開普勒定律,第一定律（軌道定律）,第二定律（面積定律）,第三定律（周期定律）,萬有引力定律,發(fā)現(xiàn)：,內(nèi)容：,G值：,太陽對(duì)行星的引力,地球?qū)υ虑虻囊?對(duì)地面物體的引力,自然界任何兩個(gè)物體之間的引力,卡文迪許測(cè)量：G=6.6710-11Nm2/kg2,應(yīng)用,預(yù)言彗星回歸、發(fā)現(xiàn)未知天體,計(jì)算天體質(zhì)量和密度,宇宙速度,人造衛(wèi)星,V1=7.9km/s,V2=11.2km/s,V3=16.7km/s,1、應(yīng)用萬有引力定律的兩條基本思路,、把衛(wèi)星繞天體的運(yùn)動(dòng)理想化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由萬有引力提供。在解題中常用的關(guān)系式為：,、在地面附近的物體受的重力近似等于萬有引力。即：,2地球引力和地球表面物體的重力,極地：,赤道：,緯度為：,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響重力等于引力,3求天體質(zhì)量、密度,方法一：行星運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供,方法二：天體對(duì)其表面物體的引力近似等于物體的重力。,4衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,、運(yùn)行速度：,、角速度：,、周期：,、向心加速度：,隨半徑增大而減小,均與半徑成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,5、運(yùn)行速度與發(fā)射速度,第一宇宙速度是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度又是衛(wèi)星的最大環(huán)繞運(yùn)行速度,運(yùn)行速度：指衛(wèi)星在進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。,發(fā)射速度：若衛(wèi)星發(fā)射后再無能量補(bǔ)充，衛(wèi)星在離開發(fā)射裝置時(shí)的初速度。,、同步衛(wèi)星特點(diǎn),6、人造衛(wèi)星的相關(guān)問題,、人造地球衛(wèi)星的軌道,與地球自轉(zhuǎn)周期相同,周期一定：,軌道一定：,軌道平面與赤道平面重合,高度一定：,方向一定：,與地球自轉(zhuǎn)方向相同,變軌問題,低軌變高軌：,向后噴 氣、加速，最終v低v高,高軌變低軌：,向前噴氣、減速，最終v低v高,、赤道上物體（A）、近地軌道衛(wèi)星（B）、同步衛(wèi)星（C）運(yùn)動(dòng)參數(shù)比較,A,B,C,1、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m1,半徑為r的均勻球體，在其中挖去一個(gè)半徑為r/2的球形空穴，其表面與球面相切。在球心和空穴的中心連線上，距球心d處有一個(gè)質(zhì)量為m2的質(zhì)點(diǎn)，求剩余部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬有引力。,2、如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同下列說法中正確的是 ( ),A物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度 B衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大于物體A的速度 C可能出現(xiàn)：在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星B在A的正上方 D衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度大小與衛(wèi)星C在該點(diǎn)加速度相等,BCD,3、我國(guó)于2010年1月17日凌晨在西昌成功發(fā)射第三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，這是一顆地球同步衛(wèi)星。如圖所示，假若第三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星先沿橢圓軌道1飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道1變成地球同步圓軌道2。下列說法正確的是：( ),A. 衛(wèi)星在軌道2運(yùn)行時(shí)的速度大于7.9km/s B. 衛(wèi)星在軌道2運(yùn)行時(shí)不受重力作用 C. 衛(wèi)星在軌道2運(yùn)行時(shí)的向心加速度比在赤道上靜止的物體的向心加速度小 D. 衛(wèi)星在軌道1上的P點(diǎn)和軌道2上的P點(diǎn)的加速度大小相等,D,4、英國(guó)新科學(xué)家雜志評(píng)選出了2008年度世界8項(xiàng)科學(xué)之最，在XTEJ1650500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中若某黑洞的半徑R約45 km，質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足 (其中c為光速，G為引力常量)，則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級(jí)為( ) A108 m/s2 B1010 m/s2 C1012 m/s2 D1014 m/s2,C,5、若A是赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體、B是赤道上空的近地衛(wèi)星、C是地球同步衛(wèi)星，它們的運(yùn)動(dòng)都可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下是對(duì)A、B、C三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)中的物理量的大小關(guān)系的判斷，其中正確的是( ) A三者周期的大小關(guān)系為TATBTC B三者向心加速度的大小關(guān)系為aAaBaC C三者角速度的大小關(guān)系為ACB D三者線速度的大小關(guān)系為vAvCvB,D,6、宇航員站在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一小球經(jīng)過時(shí)間t，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng).若拋出時(shí)的初速度增大到2倍，則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為 L.已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬有引力常量為G，求該星球的質(zhì)量M.,7、我國(guó)于2007年10月24日，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，將第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”成功發(fā)射升空，在經(jīng)歷14天的飛行后，“嫦娥一號(hào)“衛(wèi)星接近月球，實(shí)施首次“制動(dòng)變軌”，進(jìn)入月球橢圓軌道，又經(jīng)歷兩次“制動(dòng)變軌”，最終進(jìn)入離月球200km的環(huán)月預(yù)定工作軌道，開展拍攝三維影像等工作，其運(yùn)動(dòng)的示意圖如圖11所示試問：,圖11,（1）“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在靠近月球的“制動(dòng)變軌”是在預(yù)定點(diǎn)處啟動(dòng)衛(wèi)星上的噴氣推進(jìn)器的噴氣來實(shí)現(xiàn)的，為使“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星從較高的橢圓軌道進(jìn)入環(huán)月飛行的近月圓軌道，推進(jìn)器是向前噴氣還是向后噴氣?,解答： 由于“嫦娥一號(hào)“從高軌道向低軌道運(yùn)動(dòng)是向心運(yùn)動(dòng)，則所需的向心力就要小于萬有引力，而萬有引力不變，那么速率就要減小，故推進(jìn)器是向前噴氣來減小速率。,（2）“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈。飛行時(shí)間為t已知月球半徑為R0，月球表面處重力加速度為g0試推導(dǎo)衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道上運(yùn)行時(shí)離月球表面高度h的表達(dá)式,衛(wèi)星在環(huán)月軌道上：,若衛(wèi)星在月