中考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 專題一 圖表信息課件 新人教版 (379)(1)

1、第第4 4講講萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點(diǎn)必備網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點(diǎn)必備中心天體 mg mr2 mg 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要點(diǎn)必備1231.(多選)(2017全國(guó)卷)如圖,海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),P為近日點(diǎn),Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)。M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn),運(yùn)行的周期為T0。若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)過(guò)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A.從P到M所用的時(shí)間等于B.從Q到N階段,機(jī)械能逐漸變大C.從P到Q階段,速率逐漸變小D.從M到N階段,萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功CD解析 根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知,海王星離太陽(yáng)越近線速度越大,從P到Q的速率逐漸變小,所以從P到M經(jīng)歷的時(shí)間小于

2、,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;海王星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有引力做功,機(jī)械能守恒,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;太陽(yáng)對(duì)海王星的萬(wàn)有引力沿兩星體的連線指向太陽(yáng),從M到N,海王星到太陽(yáng)的距離先變大后變小,萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功,選項(xiàng)D正確。123考點(diǎn)定位:開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律功命題能力點(diǎn):側(cè)重考查理解能力解題思路與方法:利用開(kāi)普勒第一定律分析求解。1232.(2016全國(guó)卷)利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星,可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無(wú)線電通信。目前,地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍。假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小,若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的,則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為()A.1 hB.4 hC.8

3、hD.16 hB123考點(diǎn)定位:萬(wàn)有引力定律開(kāi)普勒第三定律同步衛(wèi)星命題能力點(diǎn):側(cè)重考查理解能力+分析綜合能力解題思路與方法:明確同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期。本題關(guān)鍵是要知道地球自轉(zhuǎn)周期最小時(shí),三個(gè)同步衛(wèi)星的位置,求出衛(wèi)星的軌道半徑。1233.(多選)(2015全國(guó)卷)我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運(yùn)行;然后經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程,在離月面4 m高處做一次懸停(可認(rèn)為是相對(duì)于月球靜止);最后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),探測(cè)器自由下落。已知探測(cè)器的質(zhì)量約為1.3103 kg,地球質(zhì)量約為月球的81倍,地球半徑約為月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小約為9.8 m/

4、s2,則此探測(cè)器 ()A.在著陸前的瞬間,速度大小約為8.9 m/sB.懸停時(shí)受到的反沖作用力約為2103 NC.從離開(kāi)近月圓軌道到著陸這段時(shí)間內(nèi),機(jī)械能守恒D.在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度BD123123考點(diǎn)定位:萬(wàn)有引力自由落體機(jī)械能守恒命題能力點(diǎn):側(cè)重考查理解能力解題思路與方法:萬(wàn)有引力提供向心力是基礎(chǔ),注意和運(yùn)動(dòng)學(xué)以及效用關(guān)系結(jié)合。123命題規(guī)律研究及預(yù)測(cè)分析近年的高考試題可以看出,高考命題突出對(duì)開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)定律、萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用、同步衛(wèi)星的考查。側(cè)重定量計(jì)算的考查,考查范圍較廣,題型主要為選擇題。在2018年的備考過(guò)程中要重點(diǎn)溫習(xí)解決天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

5、的兩條思路?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三萬(wàn)有引力定律及天體質(zhì)量和密度的求解萬(wàn)有引力定律及天體質(zhì)量和密度的求解(H)典題1(多選)通過(guò)觀測(cè)冥王星的衛(wèi)星,可以推算出冥王星的質(zhì)量。假設(shè)衛(wèi)星繞冥王星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),除了引力常量外,至少還需要兩個(gè)物理量才能計(jì)算出冥王星的質(zhì)量。這兩個(gè)物理量可以是()A.衛(wèi)星的速度和角速度B.衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑C.衛(wèi)星的質(zhì)量和角速度D.衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑AD考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三典題2由于地球自轉(zhuǎn)的影響,地球表面的重力加速度會(huì)隨緯度的變化而有所不同:若地球表面兩極處的重力加速度大小為g0,在赤道處的重力加速度大小為g,地球自轉(zhuǎn)的周期為T,引力常量為G,地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體

6、。求:(1)地球半徑R;(2)地球的平均密度?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三思維發(fā)散1上述典題2中,若地球自轉(zhuǎn)速度加快,當(dāng)赤道上的物體恰好能“飄”起來(lái)時(shí),地球自轉(zhuǎn)周期T是多少?考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三衛(wèi)星的定軌和變軌問(wèn)題衛(wèi)星的定軌和變軌問(wèn)題題型題型1衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析(H)解題策略策略1:定量分析法策略2:定性結(jié)論法將下述結(jié)論牢記于心:r越大,向心加速度、線速度、動(dòng)能、角速度均越小,而周期和能量均越大?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三典題3(2017四川宜賓模擬)如圖所示,a為放在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)的物體,b為處于地球表面附近的衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測(cè)衛(wèi)

7、星。若a、b、c、d的質(zhì)量相同,地球表面附近的重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是() A.b衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大于7.9 km/sB.a、b、c、d的周期大小關(guān)系為TaTbTcTdC.a和b的向心加速度都等于重力加速度gD.在b、c、d中,b的動(dòng)能最大,d的機(jī)械能最大D考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三典題4(多選)(2017廣東肇慶模擬)美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)2010年9月29日宣布,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆迄今為止與地球最類似的太陽(yáng)系外的行星,如圖所示,這顆行星距離地球約20億光年(189.21萬(wàn)億千米),公轉(zhuǎn)周期約為37年,這顆名叫Gliese581g的行星位于天秤座星群,它的半徑大約是地球的2倍,重

8、力加速度與地球相近。則下列說(shuō)法正確的是()A.飛船在Gliese581g表面附近運(yùn)行時(shí)的速度小于7.9 km/sB.該行星的平均密度約是地球平均密度的C.該行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的2倍D.在地球上發(fā)射航天器到達(dá)該星球,航天器的發(fā)射速度至少要達(dá)到第三宇宙速度BD考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三思維激活1.嘗試寫出物體在星球上受到的萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系式。 2.推導(dǎo)出行星密度和半徑的關(guān)系式?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三題型題型2衛(wèi)星的變軌與對(duì)接衛(wèi)星的變軌與對(duì)接(L)典題5近年來(lái),火星探索計(jì)劃不斷推進(jìn)。如圖所示,載人飛行器從地面發(fā)射升空,經(jīng)過(guò)一系列的加速和變軌,在到達(dá)“近火星點(diǎn)”Q時(shí),需要及時(shí)制動(dòng),使其成

9、為火星的衛(wèi)星。之后,又在繞火星軌道上的“近火星點(diǎn)”Q經(jīng)過(guò)多次制動(dòng),進(jìn)入繞火星的圓形工作軌道,最后制動(dòng),實(shí)現(xiàn)飛行器的軟著陸,到達(dá)火星表面。下列說(shuō)法正確的是()考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三A.飛行器在軌道和軌道上均繞火星運(yùn)行,所以具有相同的機(jī)械能B.由于軌道與軌道都是繞火星運(yùn)行,因此飛行器在兩軌道上運(yùn)行具有相同的周期C.飛行器在軌道上從P到Q的過(guò)程中火星對(duì)飛行器的萬(wàn)有引力做正功D.飛行器經(jīng)過(guò)軌道和軌道上的Q時(shí)速率相同考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三參考答案 C解析 飛行器由軌道在Q處必須制動(dòng)才能進(jìn)入軌道,所以飛行器在軌道上的機(jī)械能小于軌道上的機(jī)械能,故A錯(cuò)誤。根據(jù)開(kāi)普勒第三定律知,軌道的半長(zhǎng)軸比軌道的半徑大,則飛行器在軌

10、道上運(yùn)行的周期小,故B錯(cuò)誤。飛行器在軌道上從P到Q的過(guò)程中,火星對(duì)飛行器的萬(wàn)有引力與速度方向的夾角小于90,則萬(wàn)有引力做正功,故C正確。根據(jù)變軌原理知,飛行器經(jīng)過(guò)軌道上的Q時(shí)的速率大,故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三典題6(2017河北石家莊模擬)2016年10月19日凌晨,神舟十一號(hào)載人飛船與天官二號(hào)對(duì)接成功。兩者對(duì)接后一起繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓軌道,運(yùn)行周期為T,已知地球半徑為R,對(duì)接體距地面的高度為kR,地球表面的重力加速度為g,引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是()C考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三規(guī)律方法1.衛(wèi)星變軌的兩種常見(jiàn)情況 2.航天器變軌問(wèn)題的三點(diǎn)注意事項(xiàng)(1)航天器變軌時(shí)半徑

11、的變化,根據(jù)萬(wàn)有引力和所需向心力的大小關(guān)系判斷;穩(wěn)定在新軌道上的運(yùn)行速度變化由 判斷。(2)航天器在不同軌道上運(yùn)行時(shí)機(jī)械能不同,軌道半徑越大,機(jī)械能越大。(3)航天器經(jīng)過(guò)不同軌道相切的同一點(diǎn)時(shí)加速度相等,外軌道的速度大于內(nèi)軌道的速度?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三雙星與多星問(wèn)題雙星與多星問(wèn)題(L)典題7(多選)某國(guó)際研究小組觀測(cè)到了一組雙星系統(tǒng),它們繞二者連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),雙星系統(tǒng)中質(zhì)量較小的星體能“吸食”質(zhì)量較大的星體的表面物質(zhì),達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的。根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)可知,雙星間的距離在緩慢增大,假設(shè)星體的軌道近似為圓,則在該過(guò)程中()A.雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷減小B.雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度

12、不斷增大C.質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑漸小D.質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大AD考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三典題8宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng),其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示,三顆質(zhì)量均為m的星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),三角形邊長(zhǎng)為l,忽略其他星體對(duì)它們的引力作用,三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是() A.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為B.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度與三星的質(zhì)量無(wú)關(guān)C.若距離l和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則周期變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D.若距離l和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則線速度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C考點(diǎn)一考點(diǎn)二

13、考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三規(guī)律方法天體運(yùn)動(dòng)中的多星模型(1)雙星模型:天體運(yùn)動(dòng)中,將兩顆彼此距離較近且繞同一點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的星體稱為雙星模型。雙星模型具有如下特點(diǎn):雙星間的萬(wàn)有引力提供向心力;雙星配合繞它們連線上某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑與星體的質(zhì)量成反比;雙星與旋轉(zhuǎn)中心始終共線,它們的周期、角速度相同;考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三(2)天體運(yùn)動(dòng)中,三星、四星等多星模型是指相互作用且圍繞某一點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的星體。星體做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力由其他星體對(duì)它的萬(wàn)有引力的合力提供,在多星系統(tǒng)中各星體運(yùn)行的角速度相等,其中三星模型常常有兩種情況:三個(gè)星體連在同一直線上,兩個(gè)星體圍繞中央的星體做周期相同的圓周運(yùn)動(dòng),向心力來(lái)源

14、于其他兩個(gè)星體對(duì)它的引力的合力;三個(gè)星體位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,并沿等邊三角形的外接圓軌道運(yùn)行,三個(gè)星體運(yùn)行周期相同,向心力來(lái)源于其他兩個(gè)星體對(duì)它的萬(wàn)有引力的合力?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三萬(wàn)有引力定律及天體質(zhì)量和密度的求解萬(wàn)有引力定律及天體質(zhì)量和密度的求解1.(多選)(2017山東泰安模擬)密度均勻的球形行星對(duì)其周圍物體的萬(wàn)有引力使物體產(chǎn)生的加速度用a表示,物體到行星表面的距離用h表示。a隨h變化的圖象如圖所示。圖中a、h1、a2、h2及引力常量G均為已知。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出()A.該行星的半徑B.該行星的質(zhì)量C.該行星的自轉(zhuǎn)周期D.該行星同步衛(wèi)星離行星表面的高度AB 考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三即可

15、求出該行星的質(zhì)量,B正確;由題目以及相關(guān)的公式的物理量都與該行星轉(zhuǎn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期無(wú)關(guān),所以不能求出該行星的自轉(zhuǎn)周期,C錯(cuò)誤;由于不能求出該行星的自轉(zhuǎn)周期,所以也不能求出該行星同步衛(wèi)星離行星表面的高度,D錯(cuò)誤;故選AB?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三2.(多選)(2017河南商丘模擬)“雪龍?zhí)枴蹦蠘O考察船在由我國(guó)駛向南極的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)赤道時(shí)測(cè)得某物體的重力是G1;在南極附近測(cè)得該物體的重力為G2;已知地球自轉(zhuǎn)的周期為T,引力常量為G,假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體,由此可知()BC考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三衛(wèi)星的定軌和變軌問(wèn)題衛(wèi)星的定軌和變軌問(wèn)題3.(多選)(2017河北邯鄲模擬)地球赤道上的重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a,衛(wèi)星甲、乙、丙在如圖所示三個(gè)橢圓軌道上繞地球運(yùn)行,衛(wèi)星甲和乙的運(yùn)行軌道在P點(diǎn)相切,以下說(shuō)法中正確的是()A.如果地球自轉(zhuǎn)的角速度突然變?yōu)樵瓉?lái)的 倍,那么赤道上的物體將會(huì)“飄”起來(lái)B.衛(wèi)星甲、乙經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度大小相等C.衛(wèi)星甲的周期最大D.三個(gè)衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度可能大于第一宇宙速度BC考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三4.(2017廣東深圳模擬)人造衛(wèi)星a的圓形軌道離地面高度為h,地球同步衛(wèi)星b離地面高度為H,hH,兩衛(wèi)星共面且旋轉(zhuǎn)方向相同