2014高考高三一輪復(fù)習(xí)萬有引力定律.ppt

第四節(jié) 萬有引力與航天,一、知識(shí)要點(diǎn),1、開普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律,（1）第一定律（軌道定律）：所有的行星圍繞太陽的軌道都是 ，太陽處在所有橢圓的 上。 （2）第二定律（面積定律）：對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過 。 （3）第三定律（周期定律）：所有行星的軌道的 跟它的 的比值都相等。,2、萬有引力定律,內(nèi)容：自然界任何兩個(gè)物體都是 的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的 成正比，跟它們的 成反比,橢圓,一個(gè)焦點(diǎn),相等的面積,半長(zhǎng)軸的三次方,公轉(zhuǎn)周期的平方,相互吸引,質(zhì)量的乘積,距離的平方,表達(dá)式：,(3)說明： 式中G6.6710-11Nm2/kg2，稱為萬有引力常量； 適用兩質(zhì)點(diǎn)或均勻球體，r為兩質(zhì)點(diǎn)或兩球心之間的距離,3、三種宇宙速度,第一宇宙速度v1= ，人造衛(wèi)星的 發(fā)射速度，人造衛(wèi)星的 環(huán)繞速度； 第二宇宙速度v2 = ，使物體掙脫地球引力束縛的 發(fā)射速度； 第三宇宙速度v3 = ，使物體掙脫太陽引力束縛的 發(fā)射速度。,7.9 kms,最小,最大,11.2kms,16.7kms,最小,最小,4地球同步衛(wèi)星, 地球同步衛(wèi)星是指，相對(duì)于地面是靜止的，運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期(T24小時(shí))相等的衛(wèi)星，這種衛(wèi)星一般用于通信，又叫同步通信衛(wèi)星, 地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn) 位置一定(必須位于地球赤道上空) 周期一定(T24小時(shí)) 高度一定(h3.6104km) 速率一定(v3.1km/s) 運(yùn)行方向一定(自西向東運(yùn)行),（3）衛(wèi)星的變軌,1在人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)中，向心力總是由萬有引力來提供,2解答人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的有關(guān)問題時(shí)，可圍繞下面的圖 示展開思維：,常用公式,二、鞏固訓(xùn)練,【練習(xí)2】宇宙飛船圍繞太陽在近似圓形的軌道上運(yùn)動(dòng)，若軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽運(yùn)行的周期是 （ ） A 3年 B 9年 C 27年 D 81年,【練習(xí)1】從天文望遠(yuǎn)鏡中觀察到銀河系中有兩顆行星繞某恒星運(yùn)行，兩行星的軌道均為橢圓，觀察測(cè)量到它們的運(yùn)行周期之比為81，則它們橢圓軌道的半長(zhǎng)軸之比為（ ） A21 B41 C81 D14,B,題型一：對(duì)行星運(yùn)動(dòng)定律及萬有引力定律的理解,c,【練習(xí)4 （08全國(guó)）已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識(shí)，可估算出太陽對(duì)月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為( ) A.0.2 B.2 C.20 D.200,【練習(xí)3】,B,題型二：天體質(zhì)量及密度的計(jì)算,【練習(xí)5】,2103Okg,【練習(xí)6】宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時(shí)間5t小球落回原處（取地球表面重力加速度g10m/s2，空氣阻力不計(jì)） （1）求該星球表面附近的重力加速度g； （2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星R地14，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星M地,(1)2m/s2,(2)1:80,【練習(xí)7】嫦娥一號(hào)衛(wèi)星開始繞地球做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過變軌、制動(dòng)后，成為一顆繞月球做圓軌道運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星。設(shè)衛(wèi)星距月球表面的高度為h，繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，已知月球半徑為R，引力常量為G，求： （1）月球的質(zhì)量M、 （2）月球表面的重力加速度g月 （3）月球的密度,【練習(xí)8】,【練習(xí)8】,【練習(xí)9】關(guān)于地球通訊衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ） A它一定位于赤道上方，且高度一定 B因?yàn)樗鄬?duì)于地面是靜止的，所以處于平衡狀態(tài) C它繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，周期為24h D它的線速度等于7.9km/s,AC,【練習(xí)10】(06年全國(guó))我國(guó)將發(fā)射一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號(hào)”設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面已知月球的質(zhì)量約為地球的1/81，月球的半徑約為地球的1/4，地球上的第一宇宙速度為7.9km/s，則該月球衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速率為（ ） A0.4km/s B1.8km/s C11km/s D36km/s,B,題型三：有關(guān)衛(wèi)星的計(jì)算,【練習(xí)11】 火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓.已知火衛(wèi)一的周期為7小時(shí)39分.火衛(wèi)二的周期為30小時(shí)18分，則兩顆衛(wèi)星相比( ) A.火衛(wèi)一距火星表面較近 B.火衛(wèi)二的角速度較大 C.火衛(wèi)一的運(yùn)動(dòng)速度較大 D.火衛(wèi)二的向心加速度較大,【練習(xí)12】,AC,A,【練習(xí)13】 如圖所示，某次發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，先進(jìn)入一個(gè)近地的圓軌道，然后在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道（該橢圓軌道的近地點(diǎn)為近地圓軌道上的P，遠(yuǎn)地點(diǎn)為同步軌道上的Q），到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)再次自動(dòng)點(diǎn)火加速，進(jìn)入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的速率為v1，在P點(diǎn)短時(shí)間加速后的速率為v2，沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)的速率為v3，在Q點(diǎn)短時(shí)間加速后進(jìn)入同步軌道后的速率為v4。試比較v1、v2、v3、v4的大小，并用大于號(hào)將它們排列起來_。,V2V1V4V3,【練習(xí)15】天體中兩顆恒星的質(zhì)量相差不大，相距較近時(shí)，它們繞一中心分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這叫做雙星。已知雙星的質(zhì)量分別為m1和m2，相距為r，它們分別繞連線上的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求它們