第4講萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用

第4講萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用知識(shí)結(jié)構(gòu)熱點(diǎn)一中心天體的質(zhì)量和密度的估算命題規(guī)律：天體質(zhì)量和密度的估算問(wèn)題是近幾年來(lái)高考的熱點(diǎn)．命題規(guī)律一般體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：(1)結(jié)合星球表面重力加速度考查．(2)結(jié)合衛(wèi)星繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)考查．

(2012·高考福建卷)一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為v.假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N.已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為(

)B拓展訓(xùn)練1近年來(lái),人類發(fā)射的多枚火星探測(cè)器已經(jīng)相繼在火星上著陸,正在進(jìn)行著激動(dòng)人心的科學(xué)探究,為我們將來(lái)登上火星、開發(fā)和利用火星打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．如果火星探測(cè)器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng),并測(cè)得該運(yùn)動(dòng)的周期為T,若火星的平均密度為ρ.下列關(guān)系式中正確的是(

)D拓展訓(xùn)練2為了對(duì)火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，我國(guó)發(fā)射了第一顆火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”．假設(shè)探測(cè)器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為T1和T2.火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬(wàn)有引力常量為G.僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出(

)①火星的質(zhì)量②“螢火一號(hào)”的質(zhì)量③火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力④火星表面的重力加速度A．①③

B．②③C．①④

D．②④C熱點(diǎn)二人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)規(guī)律命題規(guī)律：人造衛(wèi)星問(wèn)題一直是近幾年高考的熱點(diǎn)，命題規(guī)律主要是結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律、萬(wàn)有引力定律進(jìn)行考查：(1)考查衛(wèi)星在軌道運(yùn)行時(shí)線速度、角速度、周期的計(jì)算．(2)考查不同軌道衛(wèi)星各個(gè)物理量的比較．(3)結(jié)合宇宙速度考查．

(2013·高考廣東卷)如圖,甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是(

)A．甲的向心加速度比乙的小B．甲的運(yùn)行周期比乙的小C．甲的角速度比乙的大D．甲的線速度比乙的大A拓展訓(xùn)練3

(2012·高考四川卷)今年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8×107m．它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星(軌道半徑為4.2×107m)相比(

)A．向心力較小B．動(dòng)能較大C．發(fā)射速度都是第一宇宙速度D．角速度較小B拓展訓(xùn)練4美國(guó)宇航局2011年12月5日宣布，他們發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星——“開普勒-22b”，其直徑約為地球的2.4倍．至今其確切質(zhì)量和表面成分仍不清楚，假設(shè)該行星的密度和地球相當(dāng)，根據(jù)以上信息，估算該行星的第一宇宙速度等于(

)A．3.3×103

m/s B．7.9×103

m/sC．1.2×104

m/s D．1.9×104

m/sD對(duì)衛(wèi)星變軌問(wèn)題的考查衛(wèi)星或航天器的變軌問(wèn)題是高考熱點(diǎn)，預(yù)計(jì)命題角度有以下幾點(diǎn)：(1)發(fā)射過(guò)程中的變軌問(wèn)題，考查衛(wèi)星的速度、周期、加速度．(2)考查航天器對(duì)接過(guò)程中的軌道控制．(3)考查變軌前后的速度、周期及機(jī)械能的比較．預(yù)測(cè)1

2013年6月，“神舟十號(hào)”載人飛船在距地面343公里的近圓軌道上，與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接，完成多次實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，與“天宮一號(hào)”分離，成功返回地面，下列關(guān)于這次航天活動(dòng)的說(shuō)法正確的是(

)A．若再知道“天宮一號(hào)”的繞行周期，再利用萬(wàn)有引力常量，就可算出地球的質(zhì)量B．在對(duì)接前，“神舟十號(hào)”軌道應(yīng)稍低于“天宮一號(hào)”的軌道，然后讓“神舟十號(hào)”加速追上“天宮一號(hào)”并與之對(duì)接C．在對(duì)接前，應(yīng)讓“神舟十號(hào)”和“天宮一號(hào)”在同一軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，然后讓“神舟十號(hào)”加速追上“天宮一號(hào)”并與之對(duì)接D．“神舟十號(hào)”返回地面時(shí)應(yīng)在繞行軌道上先加速B預(yù)測(cè)2如圖所示，衛(wèi)星由地面發(fā)射后，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)多次變軌最終進(jìn)入距離月球表面100公里，周期為118分鐘的工作軌道，開始對(duì)月球進(jìn)行探測(cè)，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運(yùn)動(dòng)速度比月球