新課標(biāo)2023版高考物理一輪總復(fù)習(xí)第四章曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與航天第4講第1課時(shí)萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用課件

第4講萬(wàn)有引力與宇宙航行

相對(duì)論第1課時(shí)萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用(全面落實(shí)基礎(chǔ))一、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律開(kāi)普勒第一定律所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是______，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上開(kāi)普勒第二定律對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的______相等開(kāi)普勒第三定律所有行星軌道的半長(zhǎng)軸的_______跟它的公轉(zhuǎn)周期的_______的比都相等橢圓面積三次方二次方質(zhì)點(diǎn)球心三、宇宙速度第一宇宙速度第一宇宙速度又叫______速度，是人造衛(wèi)星的最小_____速度，其數(shù)值為_(kāi)___km/s第二宇宙速度使物體掙脫_____引力束縛的最小發(fā)射速度，其數(shù)值為_(kāi)____km/s第三宇宙速度使物體掙脫_____引力束縛的最小發(fā)射速度，其數(shù)值為_(kāi)___

km/s環(huán)繞發(fā)射7.9

地球11.2

太陽(yáng)16.7相同情境創(chuàng)設(shè)

一顆衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動(dòng)，A、B是衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)?！獭痢獭痢燎榫硠?chuàng)設(shè)

如圖所示，為一艘正在以0.2c的速度遠(yuǎn)離地球的飛船。微點(diǎn)判斷

(6)地球上的觀察者看到飛船發(fā)出的激光束的速度為1.2c。

()(7)地球上的觀察者看到飛船的長(zhǎng)度變短了。

()(8)飛船上的觀察者看到飛船上的時(shí)鐘變慢了。

()×√×(一)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律(固基點(diǎn))[題點(diǎn)全練通]1．[開(kāi)普勒第一定律的理解](多選)下列說(shuō)法正確的是

(

)A．太陽(yáng)系中的八大行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn)B．行星的運(yùn)動(dòng)方向總是沿著軌道的切線方向C．行星的運(yùn)動(dòng)方向總是與它和太陽(yáng)的連線垂直D．太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的解析：太陽(yáng)系中八大行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡都是橢圓，而太陽(yáng)位于八大行星橢圓軌道的一個(gè)共同焦點(diǎn)上，故A正確；行星的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓，即行星做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向沿軌道的切線方向，故B正確；橢圓上某點(diǎn)的切線并不一定垂直于此點(diǎn)與焦點(diǎn)的連線，故C錯(cuò)誤；太陽(yáng)并非靜止，它圍繞銀河系的中心不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。答案：AB

答案：C答案：D答案：C答案：C答案：CD

2．宇宙速度與運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系(1)v發(fā)＝7.9km/s時(shí)，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(2)7.9km/s＜v發(fā)＜11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡為橢圓。(3)11.2km/s≤v發(fā)＜16.7km/s，衛(wèi)星繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)。(4)v發(fā)≥16.7km/s，衛(wèi)星將掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的空間。(三)衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析與比較(釋疑點(diǎn))研清微點(diǎn)1

衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)參量的比較與計(jì)算1．(2021·海南高考)2021年4月29日，我國(guó)在海南文昌用長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌道。核心艙運(yùn)行軌道距地面的高度為400km左右，地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近36000km。則該核心艙的

(

)A．角速度比地球同步衛(wèi)星的小B．周期比地球同步衛(wèi)星的長(zhǎng)C．向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大D．線速度比地球同步衛(wèi)星的小答案：C2．

如圖所示，極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過(guò)地球的南北兩極(軌道

可視為圓軌道、地球視為球體)，若一個(gè)極地衛(wèi)星從北緯30°的

正上方，按圖示方向第一次運(yùn)行至赤道正上方時(shí)所用的時(shí)間為

0.25h，已知緯度是指某點(diǎn)與地球球心的連線和地球赤道面所

成的線面角，同步衛(wèi)星的線速度大小為3.08km/s，則該極地衛(wèi)星的線速度大小為

(

)A．1.54km/s B．3.08km/sC．6.16km/s D．7.9km/s答案：C一點(diǎn)一過(guò)物理量隨軌道半徑變化的規(guī)律[提醒]

a、v、ω、T均與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，只由軌道半徑和中心天體質(zhì)量共同決定，所有狀態(tài)參量的比較，最終歸結(jié)到半徑的比較。研清微點(diǎn)2

地球靜止軌道衛(wèi)星3．我國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”已于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信?！澳印睂⒂苫鸺l(fā)射至高度為500km的預(yù)定圓形軌道。此前在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7，G7屬于地球靜止軌道衛(wèi)星(高度約為36000km)，它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高。關(guān)于衛(wèi)星以下說(shuō)法中正確的是

(

)A．這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度可能大于7.9km/sB．通過(guò)地面控制可以將北斗G7定點(diǎn)于西昌正上方C．量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的周期比北斗G7的周期小D．量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7的小答案：C

一點(diǎn)一過(guò)1．地球靜止軌道衛(wèi)星的6個(gè)“一定”2．地球靜止軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的關(guān)系地球同步衛(wèi)星位于地面上方，其離地面高度約為36000km，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但軌道平面與繞行方向可以是任意的。地球靜止軌道衛(wèi)星是一種特殊的同步衛(wèi)星。[答案]

C[答案]

A[答案]

AC[答案]

AC[答案]

A(六)狹義相對(duì)論(固基點(diǎn))[題點(diǎn)全練通]1．[狹義相對(duì)論的理解](多選)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘，飛船和地球上的人觀測(cè)這兩只鐘的快慢，下列說(shuō)法正確的有

(

)A．飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較快B．飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較慢C．地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較快D．地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較慢解析：相對(duì)論告訴我們，運(yùn)動(dòng)的鐘會(huì)變慢，由于飛船上的人相對(duì)飛船上的鐘是靜止的，而觀測(cè)到地球上的鐘是高速運(yùn)動(dòng)的，因此飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘相對(duì)于地球上的鐘快，A正確，B錯(cuò)誤；同樣，地球上的人觀測(cè)到飛船上的鐘是高速運(yùn)動(dòng)的，因此地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘比飛船上的鐘快，C正確，D錯(cuò)誤。答案：AC2．[狹義相對(duì)論結(jié)論的應(yīng)用]一艘太空飛船靜止時(shí)的長(zhǎng)度為30m，他以0.6c(c為光速)的速度沿長(zhǎng)度方向飛行越過(guò)地球，下列說(shuō)法正確的是

(

)A．飛船上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30mB．地球上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30mC．飛船上的觀測(cè)者測(cè)得地球上發(fā)來(lái)的光信號(hào)速度小于cD．地球上的觀測(cè)者測(cè)得飛船上發(fā)來(lái)的光信號(hào)速度小于c解析：飛船上的觀測(cè)者相對(duì)飛船靜止，測(cè)得的長(zhǎng)度仍為30m，而地球上