2019届高三第二轮复习专题二万有引力定律及其应用课件
52页1、2019届高三物理第二轮复习届高三物理第二轮复习【命题分析】【命题分析】分值分值0 06 6分分题型题型以选择题为主以选择题为主难度难度选择题为中、低档选择题为中、低档命题命题点点(1)(1)天体质量和密度的估算天体质量和密度的估算(2)(2)行星、卫星的运动问题行星、卫星的运动问题(3)(3)航天器的变轨问题航天器的变轨问题(4)(4)双星与多星问题双星与多星问题考点考点预测预测除了上述除了上述4 4个热点外,还可能考查与万个热点外,还可能考查与万有引力航天相关的物理学史问题。有引力航天相关的物理学史问题。考点一天体质量和密度的估算考点一天体质量和密度的估算1.1.利用天体表面的重力加速度利用天体表面的重力加速度g g和天体半径和天体半径R R计算。计算。由于由于G =mgG =mg,故天体质量,故天体质量M=M=,天体密度,天体密度2.2.通过卫星绕天体做匀速圆周运动的周期通过卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T T和轨道和轨道半径半径r r计算。由万有引力提供向心力,即计算。由万有引力提供向心力,即 ,得出中心天体质量,得出中心天体质量M=M=。若已知天体的半径若已知天体的半径R R
2、,则天体的平均密度则天体的平均密度 若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动,可认若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动,可认为其轨道半径为其轨道半径r r等于天体半径等于天体半径R R,则天体密,则天体密度度 ,可见,只要测出卫星环绕天体表面运,可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期动的周期T T,就可估测出中心天体的密度。,就可估测出中心天体的密度。【新题速训】【新题速训】1.(1.(多选多选)中国新闻网宣布:在摩洛哥坠落的陨石被中国新闻网宣布:在摩洛哥坠落的陨石被证实来自火星。某同学想根据平时收集的部分火星证实来自火星。某同学想根据平时收集的部分火星资料资料(如图所示如图所示)计算出火星的密度,再与这颗陨石计算出火星的密度,再与这颗陨石的密度进行比较。下列计算火星密度的公式,正确的密度进行比较。下列计算火星密度的公式,正确的是的是(引力常量引力常量G G已知,忽略火星自转的影响已知,忽略火星自转的影响)()()【解析】【解析】选选A A、C C、D D。由。由=,所以所以 选项选项D D正确;正确;选项选项A A、C C正确。正确。2.(2.(多选多选)若宇航员在月球表面附近自高
3、若宇航员在月球表面附近自高h h处以初处以初速度速度v v0 0水平抛出一个小球,测出小球的水平射水平抛出一个小球,测出小球的水平射程为程为L L。已知月球半径为。已知月球半径为R R,万有引力常量为,万有引力常量为G G。则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A.A.月球表面的重力加速度月球表面的重力加速度 B.B.月球的平均密度月球的平均密度 C.C.月球的第一宇宙速度月球的第一宇宙速度 D.D.月球的质量月球的质量 【解析】【解析】选选A A、B B。平抛运动的时间。平抛运动的时间 再根据再根据 得得 故故A A正确;在月球表面正确;在月球表面 月球的体积月球的体积 月球的平均密度月球的平均密度 故故B B正确;月球的第一宇宙速度正确;月球的第一宇宙速度 故故C C错误;错误;根据根据 得得 故故D D错误。错误。【加固训练】【加固训练】1.(20181.(2018九江一模九江一模)假设宇宙假设宇宙中有两颗相距无限远的行星中有两颗相距无限远的行星A A和和B B,半径分别,半径分别为为R RA A和和R RB B。这两颗行星周围卫星的轨道半径。这两颗行星周围卫星的轨道半径的三次
4、方的三次方(r(r3 3)与运行周与运行周期的平方期的平方(T(T2 2)的关系如的关系如图所示,图所示,T T0 0为卫星环绕为卫星环绕行星表面运行的周期。行星表面运行的周期。则则()A.A.行星行星A A的质量大于行星的质量大于行星B B的质量的质量B.B.行星行星A A的密度小于行星的密度小于行星B B的密度的密度C.C.行星行星A A的第一宇宙速度小于行星的第一宇宙速度小于行星B B的第一的第一宇宙速度宇宙速度D.D.当两行星的卫星轨道半径相同时,行星当两行星的卫星轨道半径相同时,行星A A的卫星向心加速度小于行星的卫星向心加速度小于行星B B的卫星向心的卫星向心加速度加速度【解析】【解析】选选A A。根据。根据 可得可得 由图象可知,由图象可知,A A的斜率大,所以的斜率大,所以A A的质量的质量大,大,A A正确。由图象可知当卫星在两行星表面运行时,正确。由图象可知当卫星在两行星表面运行时,周期相同,将周期相同,将 r=Rr=R代入代入 可知两可知两行星密度行星密度 所以两行星密度相同,所以两行星密度相同,B B错误。根据错误。根据万有引力提供向心力,则万有引力提供向心力,
5、则 所以所以 行星行星A A的半径大,所以行星的半径大,所以行星A A的第一宇宙速的第一宇宙速度也大,度也大,C C错误。两卫星的轨道半径相同时,它们的向错误。两卫星的轨道半径相同时,它们的向心加速度心加速度 由于由于A A的质量大于的质量大于B B的质量,所以行星的质量,所以行星A A的卫星向心加速度大,的卫星向心加速度大,D D错误。错误。2.2.在某星球表面以初速度在某星球表面以初速度v v0 0竖直上抛一个物竖直上抛一个物体,若物体只受该星球引力作用,该物体由体,若物体只受该星球引力作用,该物体由抛出到落回抛出点的时间为抛出到落回抛出点的时间为t t,已知该星球的,已知该星球的直径为直径为D D,万有引力常量为,万有引力常量为G G,则可推算出这,则可推算出这个星球的质量为个星球的质量为()【解析】【解析】选选A A。根据上抛运动的规律。根据上抛运动的规律 所以所以 又因为又因为 所以所以 A A项正确。项正确。考点二行星、卫星的运动问题考点二行星、卫星的运动问题1.1.一个模型:卫星的运动可简化为质点的一个模型:卫星的运动可简化为质点的匀速圆周运动。匀速圆周运动。2.2.两组
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