万有引力定律及其应用复习课件.ppt

(5)航天器经过不同轨道相交的同一点时加速度相等，外轨道的速度大于内轨道的速度。 【变式训练】（2013·厦门二模）2012年6月18日，搭载着3位航天员的“神舟九号”飞船与在轨运行的“天宫一号”顺利“牵手”。对接前“天宫一号”进入高度约为343km的圆形对接轨道，等待与“神舟九号”飞船交会对接。对接成功后，组合体以7.8km/s的速度绕地球飞行。航天员圆满完成各项任务后，“神舟九号”飞船返回地面着陆场，“天宫一号”变轨至高度为370km的圆形自主飞行轨道长期运行。则（　　） A.“天宫一号”在圆周轨道绕地球运行时，航天员处于失重状态不受重力作用 B.“天宫一号”在对接轨道上的周期小于在自主飞行轨道上的周期 C.“神舟九号”飞船与“天宫一号”分离后，要返回地面，必须点火加速 D.“天宫一号”在对接轨道上的机械能和在自主飞行轨道上的机械能相等 【解析】选B。“天宫一号”在圆周轨道绕地球运行时，航天员虽然处于失重状态但还受地球的引力作用，选项A错误；“天宫一号”在不同半径圆周轨道运行时，半径越大，则运动周期、机械能越大，选项B正确，D错误；“神舟九号”飞船要返回地面，必须点火减速，做向心运动，选项C错误。 1.（2013·南昌二模）卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道，观察发现每经过时间t，卫星运动所通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，如图所示。已知万有引力常量为G，由此可计算出行星的质量为（　　） * * 第4讲　万有引力定律及其应用 1.卫星的线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度an与轨道半径r的关系: （1）由 ，得v=_____，则r越大，v_____。 （2）由 ，得ω=_____，则r越大，ω_____。 （3）由 ，得T=_______，则r越大，T_____。 （4）由 ，得an=_____，则r越大，an_____。 越小 越小 越大 越小 2.近地卫星与同步卫星： （1）近地卫星：近地卫星的线速度即_____________，是卫星 绕地球做圆周运动的_________，也是发射卫星的_________。 （2）同步卫星： ①运行周期：___________________。 ②运行轨道：与_____共面，所有同步卫星高度_____。 第一宇宙速度 最大速度 最小速度 等于地球的自转周期 赤道 相同 1.（2011·福建高考）“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工 程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的 球体）表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常量为G，半 径为R的球体体积公式V= πR3，则可估算月球的（　　） A.密度 B.质量 C.半径 D.自转周期 【解析】选A。由万有引力提供向心力有 ，在月 球表面轨道有r=R，由球体体积公式V= πR3联立解得月球的 密度 故选A。 2.（2012·福建高考）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N。已知引力常量为G，则这颗行星的质量为（　　） 【解析】选B。由N=mg，得 据 和 得 故选B。 3.（2013·福建高考）设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆。已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足（　　） 【解析】选A。设行星质量为m，据 得 故选A。 4.(2013·四川高考)迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“Gl-581c”却很值得我们期待。该行星的温度在0 ℃到40 ℃之间,质量是地球的6倍,直径是地球的1.5倍,公转周期为13个地球日。“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则（ ） A．在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同 B．如果人到了该行星，其体重是地球上的 倍 C．该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的 倍 D．由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短 【解析】选B。设“Gl-581c”、地球质量分别为m1、m2，在“Gl-581c”、地球上发射卫星的第一宇宙速度分别为v1、v2，根据 解得：v1=2v2，故选项A错误；根据 m1=6m2、R1=1.5R2,解得：mg1= mg2，故选项B正确；设恒星“Gl