高考物理第一輪復(fù)習(xí)第四章-第4講課件

1、第4講萬(wàn)有引力定律及應(yīng)用大一輪復(fù)習(xí)講義第4講萬(wàn)有引力定律大一輪復(fù)習(xí)講義過(guò)好雙基關(guān)研透命題點(diǎn)課時(shí)精練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN過(guò)好雙基關(guān)研透命題點(diǎn)課時(shí)精練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYI過(guò)好雙基關(guān)01過(guò)好雙基關(guān)01開(kāi)普勒三定律一定律內(nèi)容圖示或公式開(kāi)普勒第一定律(軌道定律)所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是 ，太陽(yáng)處在 的一個(gè)焦點(diǎn)上開(kāi)普勒第二定律(面積定律)對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的 相等開(kāi)普勒第三定律(周期定律)所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的 跟它的公轉(zhuǎn)周期的 的比值都相等 k，k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量橢圓橢圓面積三次方二次方開(kāi)普勒三定律一定律內(nèi)容圖示或公式開(kāi)普勒第一定律

2、(軌道定律)所自測(cè)1(2016全國(guó)卷14)關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，下列說(shuō)法符合史實(shí)的是A.開(kāi)普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B.開(kāi)普勒在天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因D.開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律解析開(kāi)普勒在天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，但沒(méi)有找出行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律.自測(cè)1(2016全國(guó)卷14)關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，下列萬(wàn)有引力定律二1.內(nèi)容自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成 ，

3、與它們之間距離r的二次方成 .2.表達(dá)式正比反比3.適用條件(1)公式適用于 間的相互作用，當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，物體可視為質(zhì)點(diǎn).(2)質(zhì)量分布均勻的球體可視為質(zhì)點(diǎn)，r是 間的距離.質(zhì)點(diǎn)兩球心萬(wàn)有引力定律二1.內(nèi)容正比反比3.適用條件質(zhì)點(diǎn)兩球心4.天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分析(1)將天體或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)看成 運(yùn)動(dòng)，其所需向心力由 提供.(2)基本公式：勻速圓周萬(wàn)有引力mr2 mv4.天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分析勻速圓周萬(wàn)有引力mr2 自測(cè)2(2019全國(guó)卷14)2019年1月，我國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功在月球背面軟著陸.在探測(cè)器“奔向”月球的過(guò)程中，用h表示探測(cè)器與地球表面的距離，F(xiàn)表示它所受的地球引力，

4、能夠描述F隨h變化關(guān)系的圖像是解析在嫦娥四號(hào)探測(cè)器“奔向”月球的過(guò)程中，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，可知隨著h的增大，探測(cè)器所受的地球引力逐漸減小，但不是均勻減小的，故能夠描述F隨h變化關(guān)系的圖像是D.自測(cè)2(2019全國(guó)卷14)2019年1月，我國(guó)嫦娥宇宙速度三1.第一宇宙速度(1)第一宇宙速度又叫 速度，其數(shù)值為 km/s.(2)第一宇宙速度是人造衛(wèi)星在 附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的速度.(3)第一宇宙速度是人造衛(wèi)星的最小 速度，也是人造衛(wèi)星的最大 速度.(4)第一宇宙速度的計(jì)算方法.環(huán)繞7.9地面發(fā)射環(huán)繞宇宙速度三1.第一宇宙速度環(huán)繞7.9地面發(fā)射環(huán)繞2.第二宇宙速度使物體掙脫 引力束縛的最

5、小發(fā)射速度，其數(shù)值為 km/s.3.第三宇宙速度使物體掙脫 引力束縛的最小發(fā)射速度，其數(shù)值為 km/s.地球11.2太陽(yáng)16.72.第二宇宙速度地球11.2太陽(yáng)16.7自測(cè)3(2019北京卷18)2019年5月17日，我國(guó)成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星).該衛(wèi)星A.入軌后可以位于北京正上方B.入軌后的速度大于第一宇宙速度C.發(fā)射速度大于第二宇宙速度D.若發(fā)射到近地圓軌道所需能量較少解析同步衛(wèi)星只能位于赤道正上方，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由 知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度越小，因此入軌后的速度小于第一宇宙速度(近地衛(wèi)星的速度)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星的發(fā)射速

6、度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若發(fā)射到近地圓軌道，所需發(fā)射速度較小，所需能量較少，D正確.自測(cè)3(2019北京卷18)2019年5月17日，我國(guó)02研透命題點(diǎn)02研透命題點(diǎn)開(kāi)普勒三定律的理解和應(yīng)用1.行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)通常按圓軌道處理.2.開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律也適用于其他天體，例如月球、衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng).3.開(kāi)普勒第三定律 k中，k值只與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，不同的中心天體k值不同.但該定律只能用在同一中心天體的兩星體之間.基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透命題點(diǎn)一開(kāi)普勒三定律的理解和應(yīng)用1.行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)通常按圓軌道處理例1(多選)(2019四川綿陽(yáng)市第三次診斷)2019年1月3日10時(shí)26分，

7、我國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器完成了“人類探測(cè)器首次實(shí)現(xiàn)月球背面軟著陸”的壯舉.嫦娥四號(hào)近月制動(dòng)后環(huán)月飛行時(shí)先在月球上空半徑為R的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度大小分別是vR和v0，周期分別是TR和T0，已知月球半徑為r，則例1(多選)(2019四川綿陽(yáng)市第三次診斷)2019年1根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知：繞同一中心天體運(yùn)動(dòng)，半徑越大，周期越長(zhǎng)，所以TRT0，C正確，D錯(cuò)誤.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知：繞同一中心天體運(yùn)動(dòng)，半徑越大，周期越變式1火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知A.太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的中心B.火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等C.火星

8、與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方D.相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積等于木星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積變式1火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開(kāi)普勒行星解析由開(kāi)普勒第一定律(軌道定律)可知，太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A錯(cuò)誤.火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道不同，運(yùn)行速度的大小不可能始終相等，故B錯(cuò)誤.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律(周期定律)知太陽(yáng)系中所有行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期的平方的比值是一個(gè)常數(shù)，故C正確.對(duì)于太陽(yáng)系某一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，其與太陽(yáng)連線在相同的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，不同行星在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積不相等，故D錯(cuò)誤.解析由開(kāi)普勒第一定律(軌道定律)可知

9、，太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道萬(wàn)有引力定律的理解基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透命題點(diǎn)二1.萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力F表現(xiàn)為兩個(gè)效果：一是重力mg，二是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力F向.萬(wàn)有引力定律的理解基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透命題點(diǎn)二1.萬(wàn)有引力與重2.星球上空的重力加速度g3.萬(wàn)有引力的“兩點(diǎn)理解”和“兩個(gè)推論”(1)兩點(diǎn)理解兩物體相互作用的萬(wàn)有引力是一對(duì)作用力和反作用力.地球上的物體(兩極除外)受到的重力只是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力.2.星球上空的重力加速度g3.萬(wàn)有引力的“兩點(diǎn)理解”和“兩(2)兩個(gè)推論推論1：在勻質(zhì)球殼的空腔內(nèi)任意位置處，質(zhì)點(diǎn)受到球殼的萬(wàn)有引力的合力為零，即F引0.(2)兩個(gè)推論例2若地球半

10、徑為R，把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體.“蛟龍”號(hào)下潛深度為d，“天宮一號(hào)”軌道距離地面高度為h，“蛟龍”號(hào)所在處與“天宮一號(hào)”所在處的重力加速度之比為例2若地球半徑為R，把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體.“蛟龍”高考物理第一輪復(fù)習(xí)第四章-第4講變式2(2020廣東東莞市調(diào)研)“神舟十一號(hào)”飛船于2016年10月17日發(fā)射，對(duì)接“天宮二號(hào)”.若飛船質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船所在處的重力加速度大小為變式2(2020廣東東莞市調(diào)研)“神舟十一號(hào)”飛船于20天體質(zhì)量、密度的計(jì)算天體質(zhì)量和密度的計(jì)算高考熱點(diǎn)講透練熟命題點(diǎn)三使用方法已知量利用公式表達(dá)式備注質(zhì)量的計(jì)算

11、利用運(yùn)行天體r、T只能得到中心天體的質(zhì)量r、vv、T利用天體表面重力加速度g、R天體質(zhì)量、密度的計(jì)算天體質(zhì)量和密度的計(jì)算高考熱點(diǎn)講透練熟命密度的計(jì)算利用運(yùn)行天體r、T、R利用近地衛(wèi)星只需測(cè)出其運(yùn)行周期利用天體表面重力加速度g、R密度的計(jì)算利用運(yùn)r、T、R利用近地衛(wèi)星只需測(cè)出其運(yùn)行周期利用例3(2018全國(guó)卷16)2018年2月，我國(guó)500 m口徑射電望遠(yuǎn)鏡(天眼)發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J03180253”，其自轉(zhuǎn)周期T5.19 ms.假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬(wàn)有引力常量為6.671011 Nm2/kg2.以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為A.5109 kg/m3 B.51012 kg/

12、m3C.51015 kg/m3 D.51018 kg/m3例3(2018全國(guó)卷16)2018年2月，我國(guó)500變式3(2019河南安陽(yáng)市下學(xué)期二模)半徑為R的某均勻球形天體上，兩“極點(diǎn)”處的重力加速度大小為g，“赤道”處的重力加速度大小為“極點(diǎn)”處的 .已知引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是變式3(2019河南安陽(yáng)市下學(xué)期二模)半徑為R的某均勻球高考物理第一輪復(fù)習(xí)第四章-第4講變式4(2020山東臨沂市質(zhì)檢)2018年7月25日消息稱，科學(xué)家們?cè)诨鹦巧习l(fā)現(xiàn)了第一個(gè)液態(tài)水湖，這表明火星上很可能存在生命.美國(guó)的“洞察”號(hào)火星探測(cè)器曾在2018年11月降落到火星表面.假設(shè)該探測(cè)器在著陸火星前貼近火星表

13、面運(yùn)行一周用時(shí)為T，已知火星的半徑為R1，地球的半徑為R2，地球的質(zhì)量為M，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，則火星的質(zhì)量為變式4(2020山東臨沂市質(zhì)檢)2018年7月25日消息解析繞地球表面運(yùn)動(dòng)的天體由牛頓第二定律可知：同理，對(duì)繞火星表面運(yùn)動(dòng)的天體有：解析繞地球表面運(yùn)動(dòng)的天體由牛頓第二定律可知：同理，對(duì)繞火星衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析高考熱點(diǎn)講透練熟命題點(diǎn)四衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析高考熱點(diǎn)講透練熟命題點(diǎn)四例4(2019全國(guó)卷15)金星、地球和火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火，它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為v金、v地、v火.已知它們的軌道半徑R金R地a地a

14、火 B.a火a地a金C.v地v火v金 D.v火v地v金例4(2019全國(guó)卷15)金星、地球和火星繞太陽(yáng)的公變式5(2019天津卷1)2018年12月8日，肩負(fù)著億萬(wàn)中華兒女探月飛天夢(mèng)想的嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射，“實(shí)現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測(cè)，率先在月背刻上了中國(guó)足跡”，如圖1.已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R.探測(cè)器的質(zhì)量為m，引力常量為G，嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測(cè)器的圖1變式5(2019天津卷1)2018年12月8日，肩負(fù)著解析嫦娥四號(hào)探測(cè)器環(huán)繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，解析嫦娥四號(hào)探測(cè)器環(huán)繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力提

15、供其變式6(2019江蘇卷4)1970年成功發(fā)射的“東方紅一號(hào)”是我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星，該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng).如圖2所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為v1、v2，近地點(diǎn)到地心的距離為r，地球質(zhì)量為M，引力常量為G.則圖2變式6(2019江蘇卷4)1970年成功發(fā)射的“東方紅解析“東方紅一號(hào)”環(huán)繞地球在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有萬(wàn)有引力做功，因而機(jī)械能守恒，其由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力做負(fù)功，衛(wèi)星的勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，解析“東方紅一號(hào)”環(huán)繞地球在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有萬(wàn)03課 時(shí) 精 練03課 時(shí) 精 練1.(2018全國(guó)卷15)為了探測(cè)引力波，“天琴計(jì)劃”預(yù)計(jì)

16、發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍.P與Q的周期之比約為A.21 B.41C.81 D.16112345671.(2018全國(guó)卷15)為了探測(cè)引力波，“天琴計(jì)劃”2.(2019陜西榆林市第三次測(cè)試)2019年3月10日我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功將“中星6C”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，它是一顆用于廣播和通信的地球靜止軌道通信衛(wèi)星，假設(shè)該衛(wèi)星在距地面高度為h的同步軌道做圓周運(yùn)動(dòng).已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G.下列說(shuō)法正確的是12345672.(2019陜西榆林市第三次測(cè)試)2019年

17、3月10日123456712345673.(2019山東泰安市第二輪復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測(cè))2019年1月3日，嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器成功軟著陸在月球背面，成為人類歷史上第一個(gè)在月球背面成功實(shí)施軟著陸的人類探測(cè)器.如圖1所示，已關(guān)閉動(dòng)力的探月衛(wèi)星在月球引力作用下沿橢圓軌道(圖中只畫了一部分)向月球靠近，并在B處變軌進(jìn)入半徑為r、周期為T的環(huán)月圓軌道運(yùn)行.已知引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是A.圖中探月衛(wèi)星飛向B處的過(guò)程中速度越來(lái)越小B.圖中探月衛(wèi)星飛向B處的過(guò)程中加速度越來(lái)越小C.由題中條件可以計(jì)算出探月衛(wèi)星受到月球的引力大小D.由題中條件可以計(jì)算出月球的質(zhì)量1234567圖13.(2019山東泰安市第二輪復(fù)

18、習(xí)質(zhì)量檢測(cè))2019年1月1234567解析探月衛(wèi)星飛向B處時(shí)，萬(wàn)有引力增大，做正功，探月衛(wèi)星動(dòng)能增大，加速度增大，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于探月衛(wèi)星質(zhì)量未知，無(wú)法計(jì)算出探月衛(wèi)星受到月球的引力大小，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；1234567解析探月衛(wèi)星飛向B處時(shí)，萬(wàn)有引力增大，做正功4.(2019廣西欽州市4月綜測(cè))2018年5月，我國(guó)成功發(fā)射首顆高光譜分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星“高分五號(hào)”.“高分五號(hào)”軌道離地面的高度約7.0102 km，質(zhì)量約2.8103 kg.已知地球半徑約6.4103 km，重力加速度取9.8 m/s2.則“高分五號(hào)”衛(wèi)星A.運(yùn)行的速度小于7.9 km/sB.運(yùn)行的加速度大于9.8 m/s2C.運(yùn)行的線速度小于同步衛(wèi)星的線速度D.運(yùn)行的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度12345674.(2019廣西欽州市4月綜測(cè))2018年5月，我國(guó)成功1234567解析第一宇宙速度是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，所以衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于7.9 km/s，故A正確；1234567解析第一宇宙速度是衛(wèi)星的最大環(huán)