2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第7章萬有引力與宇宙航行核心素養(yǎng)微課3課件

第七章萬有引力與宇宙航行課題一人造衛(wèi)星的發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌方可到達(dá)預(yù)定軌道,如圖所示.(1)為了節(jié)省能量,在赤道上順著地球自轉(zhuǎn)方向發(fā)射衛(wèi)星到圓軌道Ⅰ上.人造衛(wèi)星的變軌問題模型展示(2)在A點(diǎn)點(diǎn)火加速,速度變大,進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ.(3)在B點(diǎn)(遠(yuǎn)地點(diǎn))再次點(diǎn)火加速進(jìn)入圓軌道Ⅲ.運(yùn)動(dòng)分析

(多選)在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功用長(zhǎng)征5系列運(yùn)載火箭搭載“嫦娥5號(hào)”升空,并于12月1日晚上成功著陸在月球表面,12月17日嫦娥五號(hào)帶著2千克月壤樣品成功返回地球.探測(cè)器在著陸月球過程從軌道3,到軌道2,再到軌道1.典例1典例剖析設(shè)探測(cè)器在軌道3與軌道2經(jīng)過Q點(diǎn)的速度分別為v3Q與v2Q,加速度分別為a3Q與a2Q；探測(cè)器在軌道2與軌道1經(jīng)過P點(diǎn)的速度分別為v2P與v1P,加速度分別為a2P與a1P,則以下說法正確的是 (

)A．v2P＝v1P

B．a(chǎn)2P＝a1PC．v3Q>v2P D．a(chǎn)3Q>a1PB

1．如圖所示,發(fā)射地球同步衛(wèi)星的一般程序是：先讓衛(wèi)星進(jìn)入一個(gè)近地的圓軌道Ⅰ,然后在P點(diǎn)變軌,進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ,到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)再次變軌,進(jìn)入同步軌道Ⅲ.下列說法正確的是

(

)A．同步衛(wèi)星可定位于北京正上方B．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速度大于7.9km/sC．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行時(shí),在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度D．衛(wèi)星由軌道Ⅱ進(jìn)入同步軌道Ⅲ,需在Q點(diǎn)加速對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練D

解析：同步衛(wèi)星定位于赤道正上方,不可能定位于北京正上方,故A錯(cuò)誤；所有圓軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度都不可能大于7.9km/s,故B錯(cuò)誤；P點(diǎn)是軌道Ⅱ的近地點(diǎn),P點(diǎn)受到的萬有引力大,據(jù)萬有引力產(chǎn)生加速度可知,在軌道Ⅱ上P點(diǎn)的加速度大于Q點(diǎn)的加速度,故C錯(cuò)誤；衛(wèi)星由軌道Ⅱ進(jìn)入軌道Ⅲ,是內(nèi)軌向外軌變化,所以到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)必須加速,從而進(jìn)入軌道Ⅲ,故D正確.課題二如圖所示,同步衛(wèi)星c和近地衛(wèi)星b都與赤道共面,繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)；赤道上的物體a隨地球自轉(zhuǎn),做圓周運(yùn)動(dòng).同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星和赤道上物體的比較模型展示1．相同點(diǎn)(1)都以地心為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng).(2)同步衛(wèi)星與赤道上的物體具有相同的角速度.運(yùn)動(dòng)分析典例2典例剖析AD

2．西昌衛(wèi)星發(fā)射中心的火箭發(fā)射架上,有一待發(fā)射的衛(wèi)星,它隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為v1、加速度為a1；發(fā)射升空后在近地軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),線速度為v2、加速度為a2；實(shí)施變軌后,使其在同步衛(wèi)星軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的線速度為v3、加速度為a3.則v1、v2、v3的大小關(guān)系和a1、a2、a3的大小關(guān)系是 (

)A．v3>v2>v1；a3>a2>a1 B．v2>v3>v1；a2>a3>a1C．v2>v3>v1；a2<a3<a1 D．v3>v2>v1；a2>a3>a1對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練B

課題三宇宙中兩顆靠得很近的天體構(gòu)成一個(gè)“雙星系統(tǒng)”,兩顆天體以它們連線上的一點(diǎn)為圓心,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),兩天體與圓心始終在同一條直線上.雙星模型模型展示(1)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：兩顆子星繞著連線上的一點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),所以它們的周期T是相等的,角速度ω也是相等的,又根據(jù)v＝ωr,可得它們的線速度與軌道半徑成正比.運(yùn)動(dòng)分析兩個(gè)靠得很近的天體,離其他天體非常遙遠(yuǎn),它們以其連線上某一點(diǎn)O為圓心各自做勻速圓周運(yùn)動(dòng),兩者的距離保持不變,科學(xué)家把這樣的兩個(gè)天體稱為“雙星”,如圖所示.已知雙星的質(zhì)量分別為m1和m2,它們之間的距離為L(zhǎng),引力常量為G,求雙星的運(yùn)行軌道半徑r1和r2及運(yùn)行周期T.典例3典例剖析3．(多選)經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè),人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”,“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成,每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體.如圖所示,兩顆星球組成的雙星,在相互之間的萬有引力作用下,繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng).對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L(zhǎng),質(zhì)量之比為m1∶m2＝3∶2.則可知

(

)CD

1．長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空,嫦娥五號(hào)順利發(fā)射.如圖所示,經(jīng)圖示多次變軌修正之后,“著陸器、上升器組合體”降落月球表面.素養(yǎng)達(dá)標(biāo)下列說法正確的是 (

)A．在地球上的發(fā)射速度一定大于第二宇宙速度B．在P點(diǎn)由軌道1進(jìn)入軌道2需要加速C．分別由軌道1與軌道2經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),加速度大小相等D．在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度C

解析：嫦娥五號(hào)發(fā)射出去后繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng),沒有離開地球束縛,故嫦娥五號(hào)的發(fā)射速度大于7.9km/s,小于11.2km/s,A錯(cuò)誤；衛(wèi)星在軌道1上的P點(diǎn)處減速,使萬有引力大于向心力做近心運(yùn)動(dòng),才能進(jìn)入軌道2,B錯(cuò)誤；在P點(diǎn)嫦娥五號(hào)衛(wèi)星產(chǎn)生的加速度都是由萬有引力產(chǎn)生的,因?yàn)橥赑點(diǎn)萬有引力大小相等,故不管在哪個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng),在P點(diǎn)時(shí)萬有引力產(chǎn)生的加速度大小相等,方向相同,C正確；衛(wèi)星做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),遠(yuǎn)月點(diǎn)P速度小,近月點(diǎn)Q速度大,即在軌道2經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度小于Q點(diǎn)速度,D錯(cuò)誤.D

3．天文學(xué)家如果觀察到一個(gè)星球獨(dú)自做圓周運(yùn)動(dòng),那么就想到在這個(gè)星球附近存在著一個(gè)看