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《高考物理一轮总复习(鲁科版)课件第五章第四节.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、第四节 万有引力与航天第五章 曲线运动 万有引力与航天基础梳理•自学导引一、开普勒行星运动定律定律内容图示开普勒第一定律(轨道定律)所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上二、万有引力定律1.内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的方向沿两物体的连线,引力的大小F与这两个物体__________成正比,与这两个物体间____________成反比.质量的乘积距离的平方3.地球同步卫星：只能在赤道______,与地球自转具有相同的____________,相对地面静止,其环绕的高度是_____的.4.三种宇宙速度：第一宇宙
2、速度(环绕速度)v1＝____km/s,是人造地球卫星的_____发射速度,也是人造地球卫星绕地球做圆周运动的_____环绕速度.第二宇宙速度(脱离速度)v2＝____km/s,正上方角速度和周期一定7.9最小最大11.2是使物体挣脱地球引力束缚的____发射速度.第三宇宙速度(逃逸速度)v3＝_____km/s,是使物体挣脱太阳束缚的______发射速度.最小16.7最小思考感悟三种宇宙速度是指发射速度还是指卫星的环绕速度？提示：三种宇宙速度均三种宇宙速度是指发射速度还是指卫星的环绕速度？要点透析•直击高考名师点睛：不考虑天体自转，对任何天体表
3、面都可以认为.从而得出GM＝gR2(通常称为黄金代换)，其中M为该天体的质量，R为该天体的半径，g为相应天体表面的重力加速度.即时应用3.地球同步卫星特点(1)地球同步卫星只能在赤道上空.(2)地球同步卫星与地球自转具有相同的角速度和周期.(3)地球同步卫星相对地面静止.(4)同步卫星的高度是一定的.4.人造地球卫星的超重和失重(1)人造地球卫星在发射升空时,有一段加速运动;在返回地面时,有一段减速运动.这两个过程加速度方向均向上,因而都是超重状态.(2)人造地球卫星在沿圆轨道运行时,由于万有引力提供向心力,因此处于完全失重状态.在这种情况下凡是
4、与重力有关的力学现象都不会发生.因此,在卫星上的仪器,凡是制造原理与重力有关的均不能使用.同理,与重力有关的实验也将无法进行.即时应用2.(2011·高考广东卷改编)已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G.有关同步卫星,下列表述正确的是()三、卫星在轨运行和变轨问题1.卫星的轨道(1)赤道轨道：卫星的轨道在赤道平面内.同步卫星就是其中的一种.(2)极地轨道：卫星的轨道过南北两极,即在垂直于赤道的平面内.如定位卫星系统中的卫星轨道.(3)其他轨道：除以上两种轨道外的卫星轨道.名师点睛：(1)一切地球卫星的轨道圆
5、心都与地心重合.(2)卫星的变轨问题是离心运动和近心运动的具体应用.即时应用3.(原创题)2011年9月29日,我国成功发射“天宫一号”目标飞行器.如图5－4－1所示,“天宫一号”从A点经轨道Ⅰ进入指定轨道Ⅱ,等待与“神舟八号”飞船对接.关于“天宫一号”的运动,下列说法中正确的是()图5－4－1A.“天宫一号”的发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/sB.在轨道Ⅰ上经过B点的速度大于经过A点的速度C.在轨道Ⅰ上经过B点的加速度大于经过A点的加速度D.在轨道Ⅰ上经过B点的速度、加速度与在轨道Ⅱ上经过B点的速度、加速度都相等解析：选A.“天宫
6、一号”卫星的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间,A项对.由开普勒第二定律知椭圆轨道上近地点速度应大于远地点速度,B项错.题型探究•解码命题题型1万有引力定律的应用如图5－4－2所示,阴影区域是质量为M、半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分,例1【解析】万有引力定律只适用于两个质点间的作用,只有对均匀球体才可将其看成是质量全部集中在球心的一个质点,至于本题中不规则的阴影区,那是不能当成一个质点来处理的,故可用挖补法.将挖去的球补上,则完整的大球对球外质点P的引力【规律总结】采用割补法将不规则形状的物体转化为两个规则形状物体,可以将复杂问
7、题简单化,有助于将陌生的实际问题转化为熟悉的物理模型.题型2卫星问题分析(原创题)美国国家航空航天局于当地时间2011年11月26日10时2分,向火星发射一颗名为“好奇”号的核动力探测器.简化后的路线示意图如图5－4－3所示,探测器由地面发射后经过发射轨道进入停泊轨道,例2然后在停泊轨道经过调速后进入转移轨道,经过几次制动后进入工作轨道,探测器开始对火星进行探测.已知地球与火星的质量之比为a,探测器的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b,探测器在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,则探测器()图5－4－3A.①②B.①②③C.①④D.①②③④
8、【思路点拨】解决此题的关键是：(1)利用万有引力充当向心力判断速度、周期与轨道半径的关系.(2)根据卫星变轨问题的条件分析速度变化.轨道
