万有引力定律及其应用必威体育精装版.ppt

【练习4】欧洲科学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese 581d。其直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese 581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确的是（ ） A.飞船在Gliese 581d表面附近运行的周期约为13天 B.飞船在Gliese 581d表面附近运行时的速度大于7.9 km/s C.人在Gliese 581d上所受重力比在地球上所受重力大 D.Gliese 581d的平均密度比地球平均密度小 【练习3】如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ） A.太阳队各小行星的引力相同 B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值 D.小行星带内个小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 【规范解答】万有引力提供匀速圆周运动所需要的向 心力，根据牛顿第二定律列方程得 =mRω2 =ma，则探月航天器的线速度为 选项A正确.其 加速度 选项D错误.又知，在月球附近满足 =mg=mRω2，因此探月航天器的角速度ω= 其周期 为T= 选项B错误，选项C正确. 【知识点拨】 1.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系 做匀速圆周运动的卫星所受万有引力完全提供所需向心力即F引=F向 即 =man可推导出： 2．同步卫星 (1)同步卫星绕地心做匀速圆周运动的周期等于地球的自 转周期. (2)由 知，同步卫星都在赤道上空 相同的高度上. 3.“双星” “双星”是两颗相距较近，它们之间的万有引力对两者运 动都有显著影响，而其他天体的作用力影响可以忽略的特 殊天体系统. 【规律小结】求解天体运动的思路 1.把天体的运动近似看成匀速圆周运动，其所需的向心力由万有引力提供，并根据实际情况选用不同的关系式． 2．物体在地球表面所受的重力近似等于万有引力，即G＝mg，其中R0为地球的半径． 3.解决力与运动关系的思想还是动力学思想，解决力与运动的关系的桥梁还是牛顿第二定律. 航天器的变轨问题 【典例5】我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前比（ ） A．卫星在变轨后的势能小于变轨前的势能 B．卫星在变轨后的速度大于变轨前的速度 C．卫星在变轨后的加速度大于变轨前的加速度 D．卫星在变轨后的机械能能大于变轨前的机械能 【练习5】探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比( ) A．轨道半径变小 B．向心加速度变小 C．角速度变小 D．动能变小 【规范解答】选A.月球对探测器的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律知： 由此得 当探测器周期T变小时，r将减小，故A正确；当r减小时，加速度a，角速度ω，线速度v均增大，故B、C、D错误. 解答本题时可按以下思路分析： 【规范解答】选B、C.卫星在M点受到的万有引力大于N点受到的万有引力，所以卫星在M点的加速度大于N点的加速度，C正确；卫星离地面越高，线速度越小，角速度越小，重力势能越大，所以A错误,B正确；卫星的第一宇宙速度是7．9 km/s，是最大的环绕速度，所以D错误. 练习 如图4所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．则(　　) A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速度为 B．飞船在A点处点火时，动能增加 C．飞船在轨道Ⅰ上运行时通过A点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行 时通过A点的加速度 D．飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为 考情快讯·权威解读 典型失误诊断·易错思维纠偏 能力梯级提升·思维高效训练 高考必考热点·解题技法突破 考情快讯·权威解读 高考必考热点·解题技法突破 典型失误诊断·易错思维纠偏 能力梯级提升·思维高效训练 考情快讯·权威解读 典型失误诊断·易错思维纠偏 高考必考热点·解题技法突破 能力梯级提升·思维高效训练