2016万有引力与航天.ppt

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1、第4讲万有引力与航天考纲考情三年33考　高考指数：★★★★★1.万有引力定律及其应用Ⅱ2.环绕速度Ⅱ3.第二宇宙速度和第三宇宙速度、经典时空观和相对论时空观Ⅰ【知识梳理】知识点1万有引力定律及其应用1.内容：(1)自然界中_____两个物体都相互吸引。(2)引力的方向在它们的_______。(3)引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积_______、与它们之间距离r的二次方_______。任何连线上成正比成反比2.表达式：F=_______,其中G为引力常量,G=6.67×10-11N·m2/kg2,由卡文迪许扭秤实验测定。3.适用条件：(1

2、)两个_____之间的相互作用。(2)对质量分布均匀的球体,r为_______的距离。质点两球心知识点2环绕速度1.第一宇宙速度又叫_________,其数值为________。2.特点：(1)第一宇宙速度是人造卫星的最小_____速度。(2)第一宇宙速度是人造卫星最大的_____速度。环绕速度7.9km/s发射环绕3.第一宇宙速度的计算方法：(1)由得v=_____。(2)由mg=得v=____。知识点3第二、三宇宙速度　时空观1.第二、三宇宙速度的比较：名称大小挣脱共同点第二宇宙速度(脱离速度)_____km/s_____的引力束缚均为相

3、应的_____发射速度第三宇宙速度(逃逸速度)_____km/s_____的引力束缚11.2地球16.7太阳最小2.经典时空观：(1)在经典力学中,物体的质量不随_________而改变。(2)在经典力学中,同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是_____的。运动状态相同3.相对论时空观：(1)在狭义相对论中,物体的质量随物体的速度的增加而_____,用公式表示为___________。(2)在狭义相对论中,同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是_____的。增加不同【思维诊断】(1)只有天体之间才

4、存在万有引力。()(2)当两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大。()(3)第一宇宙速度与地球的质量有关。()(4)地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度。()(5)地球同步卫星可以定点于北京正上方。()(6)若物体的发射速度大于第二宇宙速度,小于第三宇宙速度,则物体可以绕太阳运行。()提示：(1)×。任何两个有质量的物体之间都存在万有引力作用。(2)×。当两个物体间的距离趋近于零时,万有引力定律不适用了,所以两物体间的万有引力并不是趋近于无穷大。(3)√。第一宇宙速度的表达式为v=,与地球的质量有关。(4)×。第一宇宙速度是最大的环

5、绕速度,地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度。(5)×。地球同步卫星只能定点于赤道正上方固定高度处。(6)√。当物体的发射速度大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度时,物体可以挣脱地球引力束缚,但不能挣脱太阳引力的束缚,故物体可绕太阳运行。【小题快练】1.关于万有引力公式F=以下说法中正确的是()A.公式只适用于星球之间的引力计算,不适用于质量较小的物体B.当两物体间的距离趋近于0时,万有引力趋近于无穷大C.两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律D.公式中引力常量G的值是牛顿规定的【解析】选C。万有引力公式适用于任意两质点之间万有引力的计算,与物体

6、质量大小无关,故A错;当物体间的距离趋近于零时,万有引力公式不再适用,故B错;物体间的相互作用力是一对作用力和反作用力,一定遵守牛顿第三定律,C正确;公式中引力常量G的值是由卡文迪许测定的,D错误。2.(多选)关于人造地球卫星的说法正确的是()A.卫星运行的轨道半径变大,其周期变小B.同步卫星只能在距离地面一定高度的赤道上空运行C.人造卫星在轨道上运行时处于完全失重状态D.所有人造地球卫星的运行速度都大于第一宇宙速度【解析】选B、C。卫星绕地球运行时,有得T=2π。当r变大时,周期T增大,A错误;同步卫星与地球自转同步,只能位于赤道正上方的固

7、定高度,B正确;人造卫星在轨道上运行时,由于F万=F向,因此卫星处于完全失重状态,C正确;所有人造地球卫星的运行速度都小于第一宇宙速度,D错误。3.如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星,关于各物理量的关系,下列说法正确的是()A.线速度vAFB>FCC.角速度ωA>ωB>ωCD.向心加速度aAvB>vC,ωA

8、>ωB>ωC,aA>aB>aC,故A、D错误,C正确。4.某行星与地球的质量比为a,半径比为b,则该行星表面与地球表面的重力加速度之比为()【解析】选B。星球表面上