2014高考高三一轮复习万有引力定律.pptVIP

第四节 万有引力与航天 一、知识要点 1、开普勒行星运动三定律 （1）第一定律（轨道定律）：所有的行星围绕太阳的轨道都是 ，太阳处在所有椭圆的 上。 （2）第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过 。 （3）第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的 跟它的 的比值都相等。 2、万有引力定律 ⑴内容：自然界任何两个物体都是 的，引力的大小跟这两个物体的 成正比，跟它们的 成反比． 椭圆 一个焦点 相等的面积 半长轴的三次方 公转周期的平方 相互吸引 质量的乘积 距离的平方 ⑵表达式： (3)说明： ①式中G＝6.67×10-11N·m2/kg2，称为万有引力常量； ②适用两质点或均匀球体，r为两质点或两球心之间的距离． 3、三种宇宙速度 ⑴第一宇宙速度v1= ，人造卫星的 发射速度，人造卫星的 环绕速度； ⑵第二宇宙速度v2 = ，使物体挣脱地球引力束缚的 发射速度； ⑶第三宇宙速度v3 = ，使物体挣脱太阳引力束缚的 发射速度。 7.9 km／s 最小 最大 11.2km／s 16.7km／s 最小 最小 4．地球同步卫星 ⑴ 地球同步卫星是指，相对于地面是静止的，运行周期与地球的自转周期(T＝24小时)相等的卫星，这种卫星一般用于通信，又叫同步通信卫星． ⑵ 地球同步卫星的特点 ① 位置一定(必须位于地球赤道上空) ② 周期一定(T＝24小时) ③ 高度一定(h≈3.6×104km) ④ 速率一定(v≈3.1km/s) ⑤ 运行方向一定(自西向东运行) （3）卫星的变轨 Q P Q 方 法 技 巧 1．在人造卫星运动中，向心力总是由万有引力来提供． 2．解答人造卫星运动的有关问题时，可围绕下面的图 示展开思维： 常用公式 mg mg mg mg 二、巩固训练 【练习2】宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是 （ ）A． 3年 B． 9年 C． 27年 D． 81年 【练习1】从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行，两行星的轨道均为椭圆，观察测量到它们的运行周期之比为8∶1，则它们椭圆轨道的半长轴之比为（ ） A．2∶1 B．4∶1 C．8∶1 D．1∶4 B 题型一：对行星运动定律及万有引力定律的理解 c 【练习4 （08全国）已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为( ) A.0.2 B.2 C.20 D.200 【练习3】 B 题型二：天体质量及密度的计算 【练习5】 2×103Okg 【练习6】宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．（取地球表面重力加速度g＝10m/s2，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度g′； （2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星∶R地＝1∶4，求该星球的质量与地球质量之比M星∶M地． (1)2m/s2 (2)1:80 【练习7】嫦娥一号卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星。设卫星距月球表面的高度为h，绕月球做匀速圆周运动的周期为T，已知月球半径为R，引力常量为G，求： （1）月球的质量M、 （2）月球表面的重力加速度g月 （3）月球的密度ρ 【练习8】 【练习8】 【练习9】关于地球通讯卫星，下列说法正确的是（ ） A．它一定位于赤道上方，且高度一定 B．因为它相对于地面是静止的，所以处于平