第4講萬有引力定律及其應用

第4講萬有引力定律及其應用知識結(jié)構(gòu)熱點一中心天體的質(zhì)量和密度的估算命題規(guī)律：天體質(zhì)量和密度的估算問題是近幾年來高考的熱點．命題規(guī)律一般體現(xiàn)在以下兩個方面：(1)結(jié)合星球表面重力加速度考查．(2)結(jié)合衛(wèi)星繞中心天體做圓周運動考查．

(2012·高考福建卷)一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，其線速度大小為v.假設宇航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為N.已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為(

)B拓展訓練1近年來,人類發(fā)射的多枚火星探測器已經(jīng)相繼在火星上著陸,正在進行著激動人心的科學探究,為我們將來登上火星、開發(fā)和利用火星打下堅實的基礎．如果火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動,并測得該運動的周期為T,若火星的平均密度為ρ.下列關系式中正確的是(

)D拓展訓練2為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進行探測，我國發(fā)射了第一顆火星探測器“螢火一號”．假設探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運動時，周期分別為T1和T2.火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G.僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計算出(

)①火星的質(zhì)量②“螢火一號”的質(zhì)量③火星對“螢火一號”的引力④火星表面的重力加速度A．①③

B．②③C．①④

D．②④C熱點二人造衛(wèi)星運動規(guī)律命題規(guī)律：人造衛(wèi)星問題一直是近幾年高考的熱點，命題規(guī)律主要是結(jié)合圓周運動規(guī)律、萬有引力定律進行考查：(1)考查衛(wèi)星在軌道運行時線速度、角速度、周期的計算．(2)考查不同軌道衛(wèi)星各個物理量的比較．(3)結(jié)合宇宙速度考查．

(2013·高考廣東卷)如圖,甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運動.下列說法正確的是(

)A．甲的向心加速度比乙的小B．甲的運行周期比乙的小C．甲的角速度比乙的大D．甲的線速度比乙的大A拓展訓練3

(2012·高考四川卷)今年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8×107m．它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星(軌道半徑為4.2×107m)相比(

)A．向心力較小B．動能較大C．發(fā)射速度都是第一宇宙速度D．角速度較小B拓展訓練4美國宇航局2011年12月5日宣布，他們發(fā)現(xiàn)了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星——“開普勒-22b”，其直徑約為地球的2.4倍．至今其確切質(zhì)量和表面成分仍不清楚，假設該行星的密度和地球相當，根據(jù)以上信息，估算該行星的第一宇宙速度等于(

)A．3.3×103

m/s B．7.9×103

m/sC．1.2×104

m/s D．1.9×104

m/sD對衛(wèi)星變軌問題的考查衛(wèi)星或航天器的變軌問題是高考熱點，預計命題角度有以下幾點：(1)發(fā)射過程中的變軌問題，考查衛(wèi)星的速度、周期、加速度．(2)考查航天器對接過程中的軌道控制．(3)考查變軌前后的速度、周期及機械能的比較．預測1

2013年6月，“神舟十號”載人飛船在距地面343公里的近圓軌道上，與“天宮一號”實現(xiàn)交會對接，完成多次實驗任務后，與“天宮一號”分離，成功返回地面，下列關于這次航天活動的說法正確的是(

)A．若再知道“天宮一號”的繞行周期，再利用萬有引力常量，就可算出地球的質(zhì)量B．在對接前，“神舟十號”軌道應稍低于“天宮一號”的軌道，然后讓“神舟十號”加速追上“天宮一號”并與之對接C．在對接前，應讓“神舟十號”和“天宮一號”在同一軌道上繞地球做圓周運動，然后讓“神舟十號”加速追上“天宮一號”并與之對接D．“神舟十號”返回地面時應在繞行軌道上先加速B預測2如圖所示，衛(wèi)星由地面發(fā)射后，進入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)多次變軌最終進入距離月球表面100公里，周期為118分鐘的工作軌道，開始對月球進行探測，則下列說法錯誤的是(

)A．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運動速度比月球