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構熱點一中心天體的質量和密度的估算命題規(guī)律：天體質量和密度的估算問題是近幾年來高考的熱點．命題規(guī)律一般體現在以下兩個方面：(1)結合星球表面重力加速度考查．(2)結合衛(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量為m的物體重力，物體靜止時，彈簧測力計的示數為N.已知引力常量為G，則這顆行星的質量為(

)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.火星可視為質量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉影響，萬有引力常量為G.僅利用以上數據，可以計算出(

)①火星的質量②“螢火一號”的質量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，進入地月轉移軌道，經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