2014高考高三一輪復習萬有引力定律.ppt

第四節(jié) 萬有引力與航天,一、知識要點,1、開普勒行星運動三定律,（1）第一定律（軌道定律）：所有的行星圍繞太陽的軌道都是 ，太陽處在所有橢圓的 上。 （2）第二定律（面積定律）：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內掃過 。 （3）第三定律（周期定律）：所有行星的軌道的 跟它的 的比值都相等。,2、萬有引力定律,內容：自然界任何兩個物體都是 的，引力的大小跟這兩個物體的 成正比，跟它們的 成反比,橢圓,一個焦點,相等的面積,半長軸的三次方,公轉周期的平方,相互吸引,質量的乘積,距離的平方,表達式：,(3)說明： 式中G6.6710-11Nm2/kg2，稱為萬有引力常量； 適用兩質點或均勻球體，r為兩質點或兩球心之間的距離,3、三種宇宙速度,第一宇宙速度v1= ，人造衛(wèi)星的 發(fā)射速度，人造衛(wèi)星的 環(huán)繞速度； 第二宇宙速度v2 = ，使物體掙脫地球引力束縛的 發(fā)射速度； 第三宇宙速度v3 = ，使物體掙脫太陽引力束縛的 發(fā)射速度。,7.9 kms,最小,最大,11.2kms,16.7kms,最小,最小,4地球同步衛(wèi)星, 地球同步衛(wèi)星是指，相對于地面是靜止的，運行周期與地球的自轉周期(T24小時)相等的衛(wèi)星，這種衛(wèi)星一般用于通信，又叫同步通信衛(wèi)星, 地球同步衛(wèi)星的特點 位置一定(必須位于地球赤道上空) 周期一定(T24小時) 高度一定(h3.6104km) 速率一定(v3.1km/s) 運行方向一定(自西向東運行),（3）衛(wèi)星的變軌,1在人造衛(wèi)星運動中，向心力總是由萬有引力來提供,2解答人造衛(wèi)星運動的有關問題時，可圍繞下面的圖 示展開思維：,常用公式,二、鞏固訓練,【練習2】宇宙飛船圍繞太陽在近似圓形的軌道上運動，若軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽運行的周期是 （ ） A 3年 B 9年 C 27年 D 81年,【練習1】從天文望遠鏡中觀察到銀河系中有兩顆行星繞某恒星運行，兩行星的軌道均為橢圓，觀察測量到它們的運行周期之比為81，則它們橢圓軌道的半長軸之比為（ ） A21 B41 C81 D14,B,題型一：對行星運動定律及萬有引力定律的理解,c,【練習4 （08全國）已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉的周期約為27天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識，可估算出太陽對月球與地球對月球的萬有引力的比值約為( ) A.0.2 B.2 C.20 D.200,【練習3】,B,題型二：天體質量及密度的計算,【練習5】,2103Okg,【練習6】宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處（取地球表面重力加速度g10m/s2，空氣阻力不計） （1）求該星球表面附近的重力加速度g； （2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星R地14，求該星球的質量與地球質量之比M星M地,(1)2m/s2,(2)1:80,【練習7】嫦娥一號衛(wèi)星開始繞地球做橢圓軌道運動，經(jīng)過變軌、制動后，成為一顆繞月球做圓軌道運動的衛(wèi)星。設衛(wèi)星距月球表面的高度為h，繞月球做勻速圓周運動的周期為T，已知月球半徑為R，引力常量為G，求： （1）月球的質量M、 （2）月球表面的重力加速度g月 （3）月球的密度,【練習8】,【練習8】,【練習9】關于地球通訊衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ） A它一定位于赤道上方，且高度一定 B因為它相對于地面是靜止的，所以處于平衡狀態(tài) C它繞地球轉動的角速度與地球自轉角速度相等，周期為24h D它的線速度等于7.9km/s,AC,【練習10】(06年全國)我國將發(fā)射一顆繞月運行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號”設該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面已知月球的質量約為地球的1/81，月球的半徑約為地球的1/4，地球上的第一宇宙速度為7.9km/s，則該月球衛(wèi)星繞月球運行的速率為（ ） A0.4km/s B1.8km/s C11km/s D36km/s,B,題型三：有關衛(wèi)星的計算,【練習11】 火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓.已知火衛(wèi)一的周期為7小時39分.火衛(wèi)二的周期為30小時18分，則兩顆衛(wèi)星相比( ) A.火衛(wèi)一距火星表面較近 B.火衛(wèi)二的角速度較大 C.火衛(wèi)一的運動速度較大 D.火衛(wèi)二的向心加速度較大,【練習12】,AC,A,【練習13】 如圖所示，某次發(fā)射同步衛(wèi)星時，先進入一個近地的圓軌道，然后在P點點火加速，進入橢圓形轉移軌道（該橢圓軌道的近地點為近地圓軌道上的P，遠地點為同步軌道上的Q），到達遠地點時再次自動點火加速，進入同步軌道。設衛(wèi)星在近地圓軌道上運行的速率為v1，在P點短時間加速后的速率為v2，沿轉移軌道剛到達遠地點Q時的速率為v3，在Q點短時間加速后進入同步軌道后的速率為v4。試比較v1、v2、v3、v4的大小，并用大于號將它們排列起來_。,V2V1V4V3,【練習15】天體中兩顆恒星的質量相差不大，相距較近時，它們繞一中心分別做勻速圓周運動，這叫做雙星。已知雙星的質量分別為m1和m2，相距為r，它們分別繞連線上的一點做勻速圓周運動，求它們