2013年物理高考热点预测复习课件：2.4万有引力定律及其应用.ppt

《2013年物理高考热点预测复习课件：2.4万有引力定律及其应用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4讲万有引力定律及其应用【考纲资讯】开普勒行星运动定律Ⅰ万有引力定律及其应用Ⅱ第一宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度Ⅰ1.近年来，各地高考考查的重点是人造卫星问题，有时也考查天体的运动规律和天体质量的计算，题型以选择题为主。2.预计2013年高考对该讲的考查主要是：(1)对万有引力定律的理解；(2)人造卫星的运动规律；(3)双星问题；(4)航天器的变轨及对接问题；(5)天体运动中的超重、失重问题。【考情快报】【体系构建】【核心自查】一、卫星的线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系1.由得v=，则r越大，v_____。2.由得ω=，则r越大，ω_____。3.由得T=，则r越大，T_

2、____。越小越小越大二、同步卫星1.同步卫星绕地心做匀速圆周运动的周期_____地球的自转周期。2.由同步卫星都在赤道上空相同的高度上。所有地球同步卫星r、v、ω、T、a大小均_____。等于相同三、估算中心天体的质量和密度1.当卫星绕行星或行星绕恒星做匀速圆周运动时，根据题目提供的不同条件，在下面四种情况下都可求解中心天体的质量。(1)若已知卫星在某一高度的加速度g和环绕的半径r，根据得M=；(2)若已知卫星绕天体做匀速圆周运动的线速度v和半径r，根据得M=；(3)若已知卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和半径r，由得M=；(4)若已知卫星运行的线速度v和周期T，根据和得M=。2.要想

3、求中心天体的密度，还要知道中心天体的半径R，由M=ρV和V=求天体的密度。【热点考向1】天体质量和密度的估算【典题训练1】(2012·福建高考)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N。已知引力常量为G,则这颗行星的质量为()A.B.C.D.【解题指导】解答本题时应明确以下两点：(1)在行星表面附近做匀速圆周运动的物体轨道半径约等于行星半径。(2)万有引力约等于重力提供向心力。【解析】选B。由N=mg，得据和得故选B。【典题训练2】(2012·南通二模)(多选)为了对火星及其周

4、围的空间环境进行探测，我国于2011年10月发射了第一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G。仅利用以上数据，可以计算出()A．火星的质量B．“萤火一号”的质量C．火星对“萤火一号”的引力D．火星表面的重力加速度【解题指导】解答本题应注意以下两点：(1)“萤火一号”在圆轨道上运动时，万有引力提供向心力。(2)“萤火一号”在火星表面所受万有引力等于重力。【解析】选A、D。“萤火一号”在两个不同圆轨道上运动时，由万有引力定律和牛顿第二定律得联立以上两式可求

5、得火星的质量和半径，但无法求解“萤火一号”的质量，选项A正确，B错误；由于“萤火一号”的质量未知，故无法求解火星对“萤火一号”的引力，选项C错误；在火星表面有解得选项D正确。【拓展提升】【考题透视】天体质量和密度的估算问题是近几年来高考的热点。命题规律一般体现在以下两个方面：(1)结合星球表面重力加速度考查。(2)结合卫星绕中心天体做圆周运动考查。【借题发挥】估算中心天体的质量和密度的两条思路(1)测出中心天体表面的重力加速度g：进而求得(2)利用环绕天体的轨道半径r、周期T：若环绕天体绕中心天体表面做匀速圆周运动时，轨道半径r=R，则【创新预测】2011年美国国家航空航天局(NASA)

6、发现了可能存在生命的行星“开普勒22b”，它与地球相隔600光年，半径约为地球半径的2.4倍。“开普勒22b”绕恒星“开普勒22”运动的周期为290天，轨道半径为R1，地球绕太阳运动的轨道半径为R2，测得R1∶R2=0.85。由上述信息可知，恒星“开普勒22”与太阳的质量之比约为()A．0.1B．1C．10D．100【解析】选B。由得故选项B正确。【热点考向2】人造卫星问题【典题训练3】(2012·蚌埠一模)2011年9月29日我国成功发射“天宫一号”飞行器，“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的速度约为28000km／h，地球同步卫星的环绕速度约为3．1km／s，比较两者绕地球的运动()A

7、．“天宫一号”的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B．“天宫一号”的周期大于同步卫星的周期C．“天宫一号”的角速度小于同步卫星的角速度D．“天宫一号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度【解题指导】解答本题应注意以下两点：(1)确定“天宫一号”飞行器和同步卫星绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力来源。(2)根据牛顿第二定律列方程，比较“天宫一号”飞行器和同步卫星的半径、周期、角速度、向心加速度。【解析】选D。“天宫一号”飞行器和同步卫星绕