2020版物理新增分大一轮江苏专用版课件:第四章 曲线运动 万有引力与航天 第4讲
69页1、,第四章 曲线运动 万有引力与航天,第4讲 万有引力定律及应用,大一轮复习讲义,NEIRONGSUOYIN,内容索引,过好双基关,研透命题点,随堂测试,细研考纲和真题 分析突破命题点,随堂检测 检测课堂学习效果,课时作业,限时训练 练规范 练速度,回扣基础知识 训练基础题目,过好双基关,一、开普勒三定律的内容、公式,椭圆,椭圆,面积,二次方,三次方,自测1 关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是 A.开普勒在牛顿运动定律的基础上,导出了行星运动的规律 B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律 C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因 D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律,解析 开普勒在天文观测数据的基础上总结出了行星运动的规律,但没有找出行星运动按照这些规律运动的原因,而牛顿发现了万有引力定律.,1.内容 自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成 ,与它们之间距离r的二次方成 .(万有引力定律是由牛顿提出的) 2.表达式 FG ,G为引力常量,G6.671011 Nm2
2、/kg2,由卡文迪许利用扭秤实验测出. 3.适用条件 (1)公式适用于 间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点. (2)质量分布均匀的球体可视为质点,r是 的距离.,正比,反比,二、万有引力定律,两球心间,质点,4.天体运动问题分析 (1)将天体或卫星的运动看成 运动,其所需向心力由 提供. (2)基本公式:,匀速圆周,万有引力,自测2 (2018锦屏中学模拟)我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350 km,“神舟八号”的运行轨道高度为343 km.它们的运行轨道均视为圆周,则 A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大 B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长 C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大 D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大,解析 航天器在围绕地球做匀速圆周运动的过程中由万有引力提供向心力,,而“天宫一号”的轨道半径比“神舟八号”的轨道半径大,可知选项B正确.,1.第一宇宙速度 (1)第一宇宙速度又叫 速度,其数值为 km/s. (2)第一宇宙速度是人造卫星在 附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度. (3)
3、第一宇宙速度是人造卫星的最小 速度,也是人造卫星的最大 速度. (4)第一宇宙速度的计算方法.,最大环绕,7.9,三、宇宙速度,地面,发射,环绕,2.第二宇宙速度 使物体挣脱 引力束缚的最小发射速度,其数值为 km/s. 3.第三宇宙速度 使物体挣脱 引力束缚的最小发射速度,其数值为 km/s.,地球,11.2,16.7,太阳,研透命题点,1.行星绕太阳的运动通常按椭圆轨道处理. 2.开普勒行星运动定律也适用于其他天体,例如月球、卫星绕地球的运动. 3.开普勒第三定律 k中,k值只与中心天体有关,不同的中心天体k值不同.但该定律只能用在同一中心天体的两星体之间.,命题点一 开普勒三定律的理解和应用,例1 (2018盐城市期中)如图1所示,某卫星绕行星沿椭圆轨道运行,其轨道的半长轴为r,周期为T,图中S1、S2两部分阴影面积大小相等.则 A.行星可以不在椭圆的焦点上 B.卫星从a到b的速率逐渐增大 C.卫星从a到b的运行时间大于从c到d的运行时间 D.椭圆轨道半长轴的三次方与周期的二次方的比 值只与卫星的质量有关,图1,解析 根据开普勒第一定律知,卫星绕行星做椭圆运动,行星处于椭圆的一个
4、焦点上,故A错误. 卫星从a到b的过程中,万有引力做正功,根据动能定理知,速率增大,故B正确. 根据开普勒第二定律知,S1、S2两部分阴影面积大小相等,则卫星从a到b的运行时间等于从c到d的运行时间,故C错误. 根据开普勒第三定律知,椭圆轨道半长轴的三次方与周期的二次方的比值是定值,只与中心天体有关,与卫星的质量无关,故D错误.,1.地球表面重力加速度g 距地面高h处重力加速度g . 有 ,即g与到地心距离的平方成反比. 2.地球质量M . 3.恒等式:GMgR2. 以上各式对自转可忽略的其他星球同样适用.,忽略地球自转影响,在地球表面附近,物体所受重力近似等于地球对它的吸引力,即mgG .可得:,命题点二 万有引力与重力的关系,例2 (2018无锡市期中)据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍.已知一个在地球表面质量为50 kg的人在这个行星表面的重量约为800 N,地球表面处的重力加速度为10 m/s2.求: (1)该行星的半径与地球的半径之比约为多少?,答案 2,解析 在该行星表面处,G人mg行,得g行16 m/s2.,(2)若在该行星上距行星
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