物理第4章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力與航天 第4講 萬有引力定律及其應(yīng)用 新人教版

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1、曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與航天曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與航天第 四 章第第4講萬有引力定律及其應(yīng)用講萬有引力定律及其應(yīng)用1 1知 識(shí) 梳 理 自 測(cè)知 識(shí) 梳 理 自 測(cè)2 2核 心 考 點(diǎn) 突 破核 心 考 點(diǎn) 突 破3 3階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題4 42 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬知識(shí)梳理自測(cè)知識(shí)梳理自測(cè) 開普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是_，太陽處在所有橢圓的一個(gè)_上。開普勒第二定律：行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)_相等。開普勒三定律橢圓橢圓 焦點(diǎn)焦點(diǎn) 掃過的面積掃過的面積 公轉(zhuǎn)周期的二次方公轉(zhuǎn)周期的二次方 萬有引力定律6.671011Nm2/kg2 思考：卡文迪許把他的

2、實(shí)驗(yàn)說成是可以“稱量地球的質(zhì)量”。閱讀教材，怎樣通過推導(dǎo)公式來證明卡文迪許的實(shí)驗(yàn)是能夠稱量地球質(zhì)量的。人造衛(wèi)星勻速圓周勻速圓周 1第一宇宙速度(環(huán)繞速度)指人造衛(wèi)星近地環(huán)繞速度，它是人造衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度，是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是最大的線速度，其大小為v1_km/s。2第二宇宙速度 在地面上發(fā)射物體，使之能夠脫離地球的引力作用，成為繞太陽運(yùn)動(dòng)的人造行星或飛到其他行星上去所必需的最小發(fā)射速度。其大小為v2_km/s。宇宙速度7.9 11.2 3第三宇宙速度 在地面上發(fā)射物體，使之能夠脫離太陽的引力范圍，飛到太陽系以外的宇宙空間所必需的最小發(fā)射速度，其大小為

3、v3_km/s。16.7 思考：發(fā)射衛(wèi)星，要有足夠大的速度才行，請(qǐng)思考：(1)不同星球的第一宇宙速度是否相同？如何計(jì)算第一宇宙速度？(2)把衛(wèi)星發(fā)射到更高的軌道上需要的發(fā)射速度越大還是越??？答案：(1)不同。圍繞星球表面運(yùn)轉(zhuǎn)衛(wèi)星的線速度即為第一宇宙速度。(2)越大。思維診斷：(1)當(dāng)兩物體間的距離趨近于0時(shí)，萬有引力趨近于無窮大。()(2)牛頓根據(jù)前人的研究成果得出了萬有引力定律，并測(cè)量得出了萬有引力常量。()(3)人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，其軌道平面一定過地心。()(4)在地球上，若汽車的速度達(dá)到7.9km/s，則汽車將飛離地面。()(5)“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在周期較

4、小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則周期較小的軌道半徑一定較小。()B 解析開普勒第一定律的內(nèi)容為：所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A正確；所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檐壽E上某一點(diǎn)切線方向，不一定與它和太陽的連線垂直，故B錯(cuò)誤；開普勒第二定律的內(nèi)容為：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)掃過相等的面積，行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)有近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)之分，在近日點(diǎn)速率大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)速率小，故C正確；根據(jù)開普勒第三定律，所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，故離太陽越遠(yuǎn)的行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng)，故D正確；本題選擇不正確的，故選B

5、。AC 解析牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許測(cè)定了引力常量的數(shù)值，萬有引力定律適用于任何物體之間，萬有引力的發(fā)現(xiàn)，揭示了自然界一種基本相互作用的規(guī)律，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤C正確；地球繞太陽在橢圓軌道上運(yùn)行，在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)受到太陽的萬有引力大小是不相同的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。C 解析第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度，而人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的速度隨著軌道半徑的增大而減小，故A錯(cuò)誤，B正確；地球同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上的圓形軌道，其運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，故C、D錯(cuò)誤。B 核心考點(diǎn)突破核心考點(diǎn)突破中心天體質(zhì)量和密度的估算B 解題導(dǎo)思：(1)若考慮地球自轉(zhuǎn)，萬有

6、引力與重力的關(guān)系是什么？(2)若考慮地球自轉(zhuǎn)，萬有引力與重力在赤道上和南北兩極位置的關(guān)系式是什么？類題演練類題演練 1 C 人造衛(wèi)星問題 3極地衛(wèi)星和近地衛(wèi)星(1)極地衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)每圈都經(jīng)過南北兩極，由于地球自轉(zhuǎn)，極地衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。(2)近地衛(wèi)星是在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，其運(yùn)行的軌道半徑可近似認(rèn)為等于地球的半徑，其運(yùn)行線速度約為7.9km/s。(3)兩種衛(wèi)星的軌道平面一定通過地球的球心。C 解題導(dǎo)思：(1)兩衛(wèi)星的軌道半徑不同，但均由萬有引力提供向心力，此說法對(duì)嗎？(2)衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度、角速度、向心加速度、周期與半徑有關(guān)嗎？若有，關(guān)系是什么？答案：(1)對(duì)。(2)有，半徑越大，周期越大，其余各物理量越小。類題演練類題演練 2 AD 階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題B 特別提醒：在研究衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)，衛(wèi)星到地球中心間距與衛(wèi)星的軌道半徑是相等的，但在雙星問題中，雙星間距與軌道半徑是不同的，雙星的軌道半徑與星球的質(zhì)量成反比，即m1r1m2r2。