《物理備課資料 三 力與曲線運(yùn)動(dòng) 第2講 萬有引力與航天》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理備課資料 三 力與曲線運(yùn)動(dòng) 第2講 萬有引力與航天（31頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第2 2講萬有引力與航天講萬有引力與航天整整 合合突突 破破實(shí)實(shí) 戰(zhàn)戰(zhàn)整合整合 網(wǎng)絡(luò)要點(diǎn)重溫網(wǎng)絡(luò)要點(diǎn)重溫【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【要點(diǎn)重溫要點(diǎn)重溫】 mg mg GM GM 重力加速度重力加速度g g mg mg (2)(2)導(dǎo)出四個(gè)表達(dá)式導(dǎo)出四個(gè)表達(dá)式:a=:a= ,v=,v= ,=,= ,T=,T= . .(3)(3)定性結(jié)論定性結(jié)論:r:r越大越大, ,向心加速度向心加速度a a、線速度、線速度v v、動(dòng)能、動(dòng)能E Ek k、角速度、角速度均越均越 , ,而周期而周期T T和引力勢(shì)能和引力勢(shì)能E Ep p均越均越 . .2MGrGMr3GMr234 rGM小小大大mg mg 4.4.衛(wèi)星變
2、軌問題衛(wèi)星變軌問題當(dāng)衛(wèi)星速度減小時(shí)當(dāng)衛(wèi)星速度減小時(shí)F F向向 F F萬萬, ,衛(wèi)星做近心運(yùn)動(dòng)而軌道下降衛(wèi)星做近心運(yùn)動(dòng)而軌道下降, ,此時(shí)此時(shí)F F萬萬做做 功功, ,使衛(wèi)星速度使衛(wèi)星速度 , ,變軌成功后可在低軌道上穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)變軌成功后可在低軌道上穩(wěn)定運(yùn)動(dòng); ;當(dāng)衛(wèi)星速度增大時(shí)當(dāng)衛(wèi)星速度增大時(shí), ,與此過程相反與此過程相反. .24 24 小于小于正正增大增大突破突破 熱點(diǎn)考向聚焦熱點(diǎn)考向聚焦熱點(diǎn)考向一天體質(zhì)量和密度的估算熱點(diǎn)考向一天體質(zhì)量和密度的估算 【核心提煉核心提煉】 BD BD A A 熱點(diǎn)考向二衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析熱點(diǎn)考向二衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析【核心提煉核心提煉】 1.1.同一中心天體的不
3、同圓形軌道上的衛(wèi)星各運(yùn)行參量的大小比較可直接應(yīng)同一中心天體的不同圓形軌道上的衛(wèi)星各運(yùn)行參量的大小比較可直接應(yīng)用定性結(jié)論法比較得出用定性結(jié)論法比較得出. .【典例【典例2 2】 ( (20172017吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模) )( (多選多選) )我國(guó)發(fā)射的第一顆探月衛(wèi)星我國(guó)發(fā)射的第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)”,”,使使“嫦娥奔月嫦娥奔月”這一古老的神話變成了現(xiàn)實(shí)這一古老的神話變成了現(xiàn)實(shí).“.“嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)”發(fā)發(fā)射后先繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)射后先繞地球做圓周運(yùn)動(dòng), ,經(jīng)多次變軌經(jīng)多次變軌, ,最終進(jìn)入距月面最終進(jìn)入距月面h h=200=200千米的圓形工千米的圓形工作軌道作軌道, ,
4、開始進(jìn)行科學(xué)探測(cè)活動(dòng)開始進(jìn)行科學(xué)探測(cè)活動(dòng). .設(shè)月球半徑為設(shè)月球半徑為R,R,月球表面的重力加速度為月球表面的重力加速度為g,g,引力常量為引力常量為G,G,則下列說法正確的是則下列說法正確的是( ( ) )BDBD 審題突破審題突破A A 熱點(diǎn)考向三衛(wèi)星的變軌與對(duì)接熱點(diǎn)考向三衛(wèi)星的變軌與對(duì)接【核心提煉核心提煉】 2.2.航天器在不同軌道上運(yùn)行時(shí)機(jī)械能不同航天器在不同軌道上運(yùn)行時(shí)機(jī)械能不同, ,軌道半徑越大軌道半徑越大, ,動(dòng)能越小動(dòng)能越小, ,引力勢(shì)能引力勢(shì)能越大越大, ,機(jī)械能越大機(jī)械能越大. .【典例典例3 3】 ( (多選多選) )如圖所示如圖所示, ,某人造地球衛(wèi)星發(fā)射過程經(jīng)過地球近
5、地軌道某人造地球衛(wèi)星發(fā)射過程經(jīng)過地球近地軌道、橢圓軌道橢圓軌道,最終到達(dá)預(yù)定圓周軌道最終到達(dá)預(yù)定圓周軌道.橢圓軌道橢圓軌道與近地軌道與近地軌道和圓周軌道和圓周軌道分別相切于分別相切于P P點(diǎn)和點(diǎn)和Q Q點(diǎn)點(diǎn). .已知地球半徑為已知地球半徑為R,R,地球表面重力加速度為地球表面重力加速度為g,g,則下列說則下列說法正確的是法正確的是( ( ) )A.A.衛(wèi)星從衛(wèi)星從P P點(diǎn)到點(diǎn)到Q Q點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)B.B.衛(wèi)星在衛(wèi)星在Q Q點(diǎn)減速才能從橢圓軌道點(diǎn)減速才能從橢圓軌道變軌到圓周軌道變軌到圓周軌道C.C.衛(wèi)星通過橢圓軌道衛(wèi)星通過橢圓軌道的的P P點(diǎn)時(shí)的加速度小于點(diǎn)時(shí)的加速度小于g gD.D.
6、衛(wèi)星在近地軌道飛行的周期衛(wèi)星在近地軌道飛行的周期T=2T=2AD AD RgBC BC 【預(yù)測(cè)練習(xí)預(yù)測(cè)練習(xí)3 3】我國(guó)發(fā)射我國(guó)發(fā)射“天宮二號(hào)天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室空間實(shí)驗(yàn)室, ,之后發(fā)射之后發(fā)射“神舟十一號(hào)神舟十一號(hào)”飛船與飛船與“天宮二號(hào)天宮二號(hào)”對(duì)接對(duì)接. .假設(shè)假設(shè)“天宮二號(hào)天宮二號(hào)”與與“神舟十一號(hào)神舟十一號(hào)”都圍繞地球做都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng), ,為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對(duì)接為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對(duì)接, ,下列措施可行的是下列措施可行的是( ( ) )A.A.使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行, ,然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)然后
7、飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)接對(duì)接B.B.使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行, ,然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接對(duì)接C.C.飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速, ,加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室室, ,兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接D.D.飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速, ,減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室室, ,兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接 C C 解析解析: :
8、使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行, ,然后飛船加速然后飛船加速, ,則向心力變則向心力變大大, ,飛船將脫離原軌道而進(jìn)入更高的軌道飛船將脫離原軌道而進(jìn)入更高的軌道, ,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接; ;若空間實(shí)驗(yàn)室減若空間實(shí)驗(yàn)室減速速, ,則向心力變小則向心力變小, ,空間實(shí)驗(yàn)室將脫離原軌道而進(jìn)入更低的軌道空間實(shí)驗(yàn)室將脫離原軌道而進(jìn)入更低的軌道, ,不能實(shí)現(xiàn)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接對(duì)接, ,故選項(xiàng)故選項(xiàng)A,BA,B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;要想實(shí)現(xiàn)對(duì)接要想實(shí)現(xiàn)對(duì)接, ,可使飛船在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的可使飛船在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速軌道上加速, ,然后飛船將進(jìn)入較高的空間實(shí)驗(yàn)室軌
9、道然后飛船將進(jìn)入較高的空間實(shí)驗(yàn)室軌道, ,逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室后后, ,兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接, ,選項(xiàng)選項(xiàng)C C正確正確; ;若飛船在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小若飛船在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速的軌道上減速, ,則飛船將進(jìn)入更低的軌道則飛船將進(jìn)入更低的軌道, ,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接, ,選項(xiàng)選項(xiàng)D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .實(shí)戰(zhàn)實(shí)戰(zhàn) 高考真題演練高考真題演練1.1.天體質(zhì)量和密度的估算天體質(zhì)量和密度的估算(20172017北京卷北京卷,17,17) )利用引力常量利用引力常量G G和下列某一組和下列某一組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù), ,不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是(
10、 ( ) )A.A.地球的半徑及重力加速度地球的半徑及重力加速度( (不考慮地球自轉(zhuǎn)不考慮地球自轉(zhuǎn)) )B.B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期C.C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離D.D.地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽間的距離地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽間的距離 D D 2.2.衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析(20162016全國(guó)全國(guó)卷卷,17,17) )利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲嚼萌w位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星衛(wèi)星, ,可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保
11、持無線電通訊可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無線電通訊. .目前目前, ,地球同步衛(wèi)星的軌地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的道半徑約為地球半徑的6.66.6倍倍, ,假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小, ,若仍僅用三顆同步衛(wèi)若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)上述目的星來實(shí)現(xiàn)上述目的, ,則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為( ( ) )A.1 h B.4 hA.1 h B.4 hC.8 h D.16 hC.8 h D.16 hB B 3.3.衛(wèi)星的變軌與對(duì)接衛(wèi)星的變軌與對(duì)接(20172017全國(guó)全國(guó)卷卷,14,14)2017)2017年年4 4月月, ,我國(guó)成功發(fā)射的天舟我國(guó)
12、成功發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接, ,對(duì)接形成的組合體對(duì)接形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來的軌道仍沿天宮二號(hào)原來的軌道( (可視為圓軌道可視為圓軌道) )運(yùn)行運(yùn)行. .與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比, ,組合體運(yùn)行的組合體運(yùn)行的( ( ) )A.A.周期變大周期變大 B.B.速率變大速率變大C.C.動(dòng)能變大動(dòng)能變大 D.D.向心加速度變大向心加速度變大C C 4.4.衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析 ( (20172017全國(guó)全國(guó)卷卷,19,19) )( (多選多選) )如圖如圖, ,海王星繞太
13、陽沿海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)橢圓軌道運(yùn)動(dòng),P,P為近日點(diǎn)為近日點(diǎn),Q,Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)為遠(yuǎn)日點(diǎn),M,N,M,N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn), ,運(yùn)行的周期運(yùn)行的周期為為T T0 0, ,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用若只考慮海王星和太陽之間的相互作用, ,則海王星在從則海王星在從P P經(jīng)經(jīng)M,QM,Q到到N N的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過程中過程中( ( ) )A.A.從從P P到到M M所用的時(shí)間等于所用的時(shí)間等于T T0 0/4/4B.B.從從Q Q到到N N階段階段, ,機(jī)械能逐漸變大機(jī)械能逐漸變大C.C.從從P P到到Q Q階段階段, ,速率逐漸變小速率逐漸變小D.D.從從M M到到N N階段階段, ,萬有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功萬有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功CD CD
物理備課資料 三 力與曲線運(yùn)動(dòng) 第2講 萬有引力與航天
