高考物理一輪復習重難點詮釋 第四章第4講 萬有引力定律及其應用課件.ppt

第四章 曲線運動萬有引力定律 第4講萬有引力定律及其應用 重點難點詮釋 04 典型例題剖析 09 適時仿真訓練 12 目錄 重點難點詮釋 跟蹤練習1假設太陽系中天體的密度不變 天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半 地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運動 則下列物理量變化正確的是 a 地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半b 地球的向心力變?yōu)榭s小前的c 地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同d 地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半 解析 由于天體的密度不變而半徑減半 導致天體的質(zhì)量減小 所以有 答案 bc 重點難點詮釋 地球繞太陽做圓周運動由萬有引力充當向心力 所以有 整理得與原來相同 c正確 重點難點詮釋 跟蹤練習2 2007 廣東 現(xiàn)有兩顆繞地球勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星a和b 它們的軌道半徑分別為ra和rb 如果ra rb 則 a 衛(wèi)星a的運動周期比衛(wèi)星b的運動周期大b 衛(wèi)星a的線速度比衛(wèi)星b的線速度大c 衛(wèi)星a的角速度比衛(wèi)星b的角速度大d 衛(wèi)星a的加速度比衛(wèi)星b的加速度大 解析 人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時由萬有引力提供向心力 由 可得 衛(wèi)星a的半徑大 運動周期越大 選a 而衛(wèi)星a的半徑大 線速度和角速度都越小 加速度也越小 可以根據(jù)萬有引力隨半徑增大而減小來判斷 答案 a 重點難點詮釋 跟蹤練習3第一宇宙速度如何計算 解析 方法一 地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力就是衛(wèi)星做圓周運動的向心力 當h v 所以在地球表面附近衛(wèi)星的速度是它運行的最大速度 其大小為rh 地面附近 時 方法二 在地面附近物體的重力近似地等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力 重力就是衛(wèi)星做圓周運動的向心力 當rh時 gh 0所以第一宇宙速度是在地面附近hr 衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大速度 重點難點詮釋 答案 見解析 例2某物體在地面上受到的重力為160n 將它放置在衛(wèi)星中 在衛(wèi)星以加速度隨火箭加速上升的過程中 當物體與衛(wèi)星中的支持物的相互壓力為90n時 求此時衛(wèi)星距地球表面有多遠 地球半徑r 6 4 103km g取10m s2 典型例題剖析 解析 設此時火箭上升到離地球表面的高度為h 火箭上物體受到的支持力為n 物體受到的重力為mg 據(jù)牛頓第二定律 n mg ma 在h高處 在地球表面處 把 代入 得 答案 1 92 104km 例3 2007 重慶 土衛(wèi)十和土衛(wèi)十一是土星的兩顆衛(wèi)星 都沿近似為圓周的軌道線繞土星運動 其參數(shù)如下表 兩衛(wèi)星相比土衛(wèi)十 a 受土星的萬有引力較大b 繞土星的圓周運動的周期較大c 繞土星做圓周運動的向心加速度較大d 動能較大 典型例題剖析 典型例題剖析 答案 ad 解析 從表格中的數(shù)據(jù)看出 兩衛(wèi)星的軌道半徑相等r10 r11 兩衛(wèi)星的質(zhì)量相差一個數(shù)量級 有m10 m11 設土星質(zhì)量為m 由萬有引力定律公式 所以土衛(wèi)十受到的引力較大 兩衛(wèi)星均繞土星運動 由開普勒第三定律 或由萬有引力提供向心力列方程得到 r3 t2 常量 可知 當軌道半徑相等時 運動周期t也相等 衛(wèi)星的向心加速度由可