《萬有引力天體運(yùn)動》PPT課件.ppt

第4節(jié)萬有引力天體運(yùn)動,考點(diǎn)1：開普勒定律的理解和運(yùn)用,【例1】(2010新課標(biāo)卷)太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道下列4幅圖是用來描述這些行星運(yùn)動所遵從的某一規(guī)律的圖象圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg(T/T0)，縱軸是lg(R/R0)；這里T和R分別是行星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，T0和R0分別是水星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑下列4幅圖中正確的是(),切入點(diǎn)：開普勒第三定律,答案：B點(diǎn)評：本題考查了開普勒第三定律及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解答物理問題的能力,考點(diǎn)2：萬有引力定律的應(yīng)用,切入點(diǎn)：萬有引力提供自轉(zhuǎn)所需的向心力,點(diǎn)評：(1)不瓦解，意味著赤道上的小物塊可靠其受到的萬有引力提供向心力(2)利用萬有引力提供向心力可求天體質(zhì)量及天體的密度,考點(diǎn)3：對人造衛(wèi)星的認(rèn)識,圖441,答案：B點(diǎn)評：(1)軌道越低周期越大，(2)同步即為與地球自轉(zhuǎn)周期相等,題型一：中心天體質(zhì)量、密度的估算,【例4】某星球可視為球體，其自轉(zhuǎn)周期為T，在它的兩極處，用彈簧秤測得某物體重為P，在它的赤道上，用彈簧秤測得同一物體重為0.9P，某星球的平均密度是多少？,點(diǎn)評：(1)物體在兩極的重力在數(shù)值上就等于萬有引力(2)在赤道上重力為萬有引力的一個(gè)分力(3)利用萬有引力和公式可求天體密度,題型二：同步衛(wèi)星問題,【例5】據(jù)報(bào)道，我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月1日成功定點(diǎn)在東經(jīng)77赤道上空的同步軌道關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是()A運(yùn)行速度大于7.9km/sB離地面高度一定，相對地面靜止C繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大D向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等,答案：BC點(diǎn)評：(1)軌道越高速度越小，7.9km/s為地球所有衛(wèi)星繞地球勻速運(yùn)行的最大線速度(2)同步即為與地球自轉(zhuǎn)周期相等(3)軌道越高角速度越小,題型三：衛(wèi)星變軌的動態(tài)分析,【例6】如圖442所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是()Ab、c的線速度大小相等，且大于a的線速度Ba、b的向心加速度大小相等，且大于c的向心加速度Cc加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cDa衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大,圖442,答案：D點(diǎn)評：(1)同一軌道上的衛(wèi)星，線速度、角速度、周期、加速度均相等(2)一顆衛(wèi)星要追上另一顆衛(wèi)星必須先進(jìn)入低軌道再上升，才能追上,題型四：“雙星”問題,【例7】在天體運(yùn)動中，將兩顆彼此距離較近的恒星稱為雙星它們圍繞兩球連線上的某一點(diǎn)做圓周運(yùn)動由于兩星間的引力而使它們在運(yùn)動中距離保持不變已知兩星質(zhì)量分別為M1和M2，相距L，求它們的角速度,點(diǎn)評：(1)雙星模型其周期、角速度相同(2)其軌道半徑與質(zhì)量成反比，即有M1r1=M2r2.,1.(2011新課標(biāo))衛(wèi)星電話信號需要通過地球同步衛(wèi)星傳送如果你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號至對方接收到信號所需最短時(shí)間最接近于(可能用到的數(shù)據(jù)：月球繞地球運(yùn)動的軌道半徑約為3.8105km，運(yùn)行周期約為27天，地球半徑約為6400km，無線電信號的傳播速度為3108m/s)()A0.1sB0.25sC0.5sD1s,B,2.(2010福建)火星探測項(xiàng)目是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個(gè)重大太空探索項(xiàng)目假設(shè)火星探測器在火星表面附近圓形軌道運(yùn)行周期為T1，神舟飛船在地球表面附近圓形軌道運(yùn)行周期為T2，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球半徑之比為q，則T1、T2之比為(),D,4.(2011上海奉賢二模)已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍，不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響，由以上數(shù)據(jù)可以推算出()A地球的平均密度與月球的平均密度之比約為98B地球表面的重力加速度與月球表面的重力加速度之比約為94,C靠近地球表面沿圓軌道運(yùn)行的航天器的周期與靠近月球表面沿圓軌道運(yùn)行的航天器的周期之比約為6481D靠近地球表面沿圓軌道運(yùn)行的航天器的線速度與靠近月球表面沿圓軌道運(yùn)行的航天器的線速度之比約為92答案：D,5.我國“嫦娥一號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行(即繞地球一圈需要24小時(shí))；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比()A衛(wèi)星動能增大，引力勢能減小B衛(wèi)星動能增大，引力勢能增大C衛(wèi)星動能減小，引力勢能減小D衛(wèi)星動能減小，引力勢能增大,D,6.已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響(1)推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式；(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T.,