2019高考物理總復(fù)習(xí) 考查點(diǎn)9 萬有引力定律考點(diǎn)解讀學(xué)案（無答案）

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1、 考查點(diǎn)9　萬有引力定律 ?考情分析 測試內(nèi)容 測試要求 考情分析 萬有引力定律 A 15年T15、16年T2、T20、17年T10 人造地球衛(wèi)星 A 近四年均未考到 宇宙速度 A 15年T10、16年T22 ?知識梳理 考點(diǎn)1　萬有引力定律　A (1)開普勒第一定律：所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是________，太陽處在其中的一個________上． (2)開普勒第二定律：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相同的時間內(nèi)掃過相等的________． (3)開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的________________的比值都相等，即

2、＝k. (4)萬有引力定律內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與____________________________________成正比，與它們之間________________________成反比． (5)萬有引力定律公式：________，通常取G＝________N·m2/kg2，G是比例系數(shù)，叫引力常量． (6)萬有引力定律適用條件：公式適用于________間的相互作用．當(dāng)兩物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時，物體可視為質(zhì)點(diǎn)；均勻的球體可視為質(zhì)點(diǎn)，r是________間的距離；對一個均勻球體與球外一個質(zhì)點(diǎn)的萬有引力的求解也適用，其

3、中r為球心到________間的距離． (7)利用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量方法一：找一個待測天體的衛(wèi)星，測出衛(wèi)星的軌道半徑r和做勻速圓周運(yùn)動的周期T，由G＝mr，變形可得M＝. (8)利用萬有引力定律計算天體的質(zhì)量方法二：測出待測天體的半徑R及其表面的重力加速度g，由G＝mg變形可得M＝. 【典例1】　(2017·蘇州模擬)兩個質(zhì)點(diǎn)相距r時，它們之間的萬有引力為F，若它們間的距離縮短為，其中一個質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，另一質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量保持不變，則它們之間的萬有引力為(　　) A．2F B．4F C．8F D．16F 【解析】　由萬有引力公式F＝G，兩物體間的距離縮短為，

4、其中一個質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，則力變?yōu)樵瓉淼?倍，C正確． 【答案】　C 【點(diǎn)撥】　考查對萬有引力定律公式的理解與應(yīng)用． 【變式1】　(2017·鹽城模擬)2016年12月22日我國首顆二氧化碳探測衛(wèi)星發(fā)射成功，衛(wèi)星在離地面高h(yuǎn)的圓軌道上繞地球運(yùn)動．地球的質(zhì)量為M、半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m.則衛(wèi)星受到地球的引力為(　　) A．GB．G C．G D．G 考點(diǎn)2　人造地球衛(wèi)星　A (1)人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動可看成是勻速圓周運(yùn)動，它所需的向心力由________提供，即G＝m＝mrω2＝m2r. (2)人造地球衛(wèi)星的線速度v＝________，隨著軌道半徑的增大，衛(wèi)星的線

5、速度________． (3)人造地球衛(wèi)星的角速度ω＝________，隨著軌道半徑的增大，衛(wèi)星的角速度________． (4)人造地球衛(wèi)星的周期T＝________，隨著軌道半徑的增大，衛(wèi)星的周期________． (5)人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時，處于________狀態(tài)，并不是不受重力作用，是因?yàn)橹亓ν耆脕硖峁┬l(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力． 【典例2】　兩顆人造衛(wèi)星的質(zhì)量之比m1∶m2＝1∶2，軌道半徑之比R1∶R2＝3∶1.求： (1)兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的線速度之比； (2)兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的角速度之比； (3)兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的周期之比； (4)兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度之比； (5)

6、兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的向心力之比． 【解析】　(1)因?yàn)镚＝m，所以v＝∝故＝＝＝. (2)因?yàn)镚＝mω2R，所以ω＝∝故＝＝. (3)因?yàn)镚＝mR，所以T＝2π∝，故＝＝3. (4)因?yàn)镚＝ma，所以a＝G∝，故＝＝. (5)因?yàn)镕向＝G∝故＝＝1∶18. 【答案】　(1)∶3　(2)∶9　(3)3∶1　(4)1∶9　(5)1∶18 【點(diǎn)撥】　將衛(wèi)星的運(yùn)動看成勻速圓周運(yùn)動，其所需向心力由萬有引力提供． 【變式2】　(2017·揚(yáng)州模擬)各行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道如圖所示，假設(shè)圖中各行星只受太陽引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，下列說法中正確的是(　　) A．離太陽越近的行星運(yùn)行周期

7、越小 B．離太陽越近的行星運(yùn)行周期越大 C．離太陽越近的行星角速度越小 D．各行星運(yùn)行的角速度相同 考點(diǎn)3　宇宙速度　A (1)第一宇宙速度(環(huán)繞速度)：v＝________km/s.衛(wèi)星繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的速度，是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度．若7.9km/s

8、發(fā)射速度．若v≥16.7km/s，物體將脫離________在宇宙空間運(yùn)行． 【典例3】　(2017·徐州模擬)關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是(　　) A．我們把11.2km/s叫做第一宇宙速度 B．它是月球繞地球飛行的速度 C．它是地球同步衛(wèi)星繞地球飛行的速度 D．它是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動的速度 【解析】　第一宇宙速度是人造衛(wèi)星衛(wèi)星繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的速度，是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，大小為7.9km/s，D正確． 【答案】　D 【點(diǎn)撥】　地球同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所有國家發(fā)射的同步衛(wèi)星均有以下特點(diǎn)：周期相同(24h)、軌道相同(軌

9、道平面一定在赤道平面內(nèi))、高度相同(在地表36 000km上空)、運(yùn)行速率相同和定點(diǎn)在赤道上方某一處相對于地面靜止． 【變式3】　(2017·揚(yáng)州模擬)我國自主研發(fā)的“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中含有同步衛(wèi)星，關(guān)于同步衛(wèi)星下列說法中正確的是(　　) A．同步衛(wèi)星處于平衡狀態(tài) B．同步衛(wèi)星的線速度是不變的 C．同步衛(wèi)星的高度是一定的 D．線速度應(yīng)大于第一宇宙速度 ?隨堂練習(xí) 　　1.(2017·江蘇真題)土星的兩顆衛(wèi)星“土衛(wèi)十”和“土衛(wèi)十一”環(huán)繞土星做圓周運(yùn)動，它們的質(zhì)量之比約為3.6∶1，軌道半徑近似相等，則土星對“土衛(wèi)十”和“土衛(wèi)十一”的萬有引力之比約為(　　) A．

10、1∶3.6 B．3.6∶1 C.∶1 D．13∶1 2．(2016·江蘇真題)物理學(xué)發(fā)展歷程中，在前人研究基礎(chǔ)上經(jīng)過多年的嘗試性計算．首先發(fā)表行星運(yùn)動的三個定律的科學(xué)家是　(　　) A．哥白尼 B．第谷 C．伽利略　 D．開普勒 3．(2016·江蘇真題)依據(jù)牛頓的理論，兩黑洞之間萬有引力的大小F與它們之間距離r滿足　(　　) A．F與r成正比 B．F與r2成正比 C．F與r成反比 D．F與r2成反比 4．(2016·江蘇真題)“天琴計劃”需要從地面發(fā)射三顆衛(wèi)星，若發(fā)射時要先將衛(wèi)星送入繞地球的橢圓軌道．則衛(wèi)星發(fā)射速度　(　　) A．等于第一宇宙速度

11、B．等于第二宇宙速度 C．介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間 D．介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之間 　第5題圖 5．(2015·江蘇真題)如圖所示，在地面上發(fā)射一個飛行器，進(jìn)入近地圓軌道Ⅰ并繞地球運(yùn)行，其發(fā)射速度v應(yīng)滿足(　　) A．v＜7.9km/s B．v＝7.9km/s C．v＝11.2km/s D．v＞11.2km/s (2017··揚(yáng)州模擬)“神舟十一號”載人飛船于2016年10月19日3時31分與“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)自動交會對接，為我國未來空間站建設(shè)進(jìn)行科學(xué)的技術(shù)驗(yàn)證，為實(shí)現(xiàn)我國從航天大國走向航天強(qiáng)國的中國夢奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)． 6．“

12、天宮二號”圍繞地球做圓周運(yùn)動，是由于受到萬有引力作用．我國羅俊院士團(tuán)隊的引力實(shí)驗(yàn)室因其算出世界最精確的萬有引力常數(shù)而被外國專家稱為世界“引力中心”，關(guān)于萬有引力定律的公式，下列說法正確的是(　　) A．F＝kxB．F＝G C．F＝maD．F＝k 　第7題圖 7．假設(shè)“天宮二號”與“神州十一號”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，用A代表“神舟十一號”，B代表“天宮二號”，它們對接前做圓周運(yùn)動的情形如圖所示，則下列說法中正確的是(　　) A．A的運(yùn)行速度小于B的運(yùn)行速度 B．A的運(yùn)行速度大于B的運(yùn)行速度 C．A的向心加速度小于B的向心加速度 D．A的向心加速度等于B的向心加速度 8．(2017·蘇州模擬)如果不進(jìn)行軌道維持，航天器的軌道高度就會逐漸降低，則航天器在較低軌道做圓周運(yùn)動與在較高軌道做圓周運(yùn)動比較(　　) A．航天器的周期縮短 B．航天器的角速度減小 C．航天器的線速度減小 D．航天器的向心加速度減小 4