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2020-2022年三年山东卷高考汇编

专题05万有引力定律与航天

【考纲定位】

通过史实，了解万有引力定律的发现过

程．知道万有引力定律．认识发现万有

1.万有引力定律及应用2021·山东·高考T5

引力定律的重要意义．认识科学定律对

人类未知世界的作用．

2022·山东·高考T6

会计算人造地球卫星的环绕速度，知道

2.卫星与航天宇宙速度2020·山东·高考T7

第二宇宙速度和第三宇宙速度．

2021·山东·高考T8

【知识重现】

万有引力与航天

1．开普勒三定律

定律内容图示

开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太

(轨道定律)阳处在椭圆的一个焦点上

开普勒第二定律对任意一个行星来说，它与太阳的连线在

(面积定律)相等的时间内扫过相等的面积

所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它

开普勒第三定律

的公转周期的二次方的比值都相等，表达

(周期定律)

a3

＝k

T2

注意：开普勒第三定律中的k由中心天体决定，与环绕天体无关．若将椭圆轨道按圆轨道处理，则行星绕

r3

太阳做匀速圆周运动，a为圆轨道的半径r，即＝k.

T2

2．万有引力定律的基本应用

(1)基本方法：把天体(或人造卫星)的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供．

(2)解决天体圆周运动问题的两条思路

Mm

①在地面附近万有引力近似等于物体的重力(常用于“地上”问题，如赤道上的物体)，即G＝mg，整理得

R2

GM

2

GM＝gR(被称为黄金代换式)．利用此关系式可求得行星表面的重力加速度g＝.

R2

②天体运动都可以近似地看成匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供(常用于“天上”问题，如卫星)，即

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