万有引力 高考题PPT讲稿.ppt

万有引力 高考题第1页，共10页，编辑于2022年，星期三(2014年全国卷年全国卷19题)太阳系各行星几乎在同一平面内沿太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向同一方向绕太阳做太阳做圆周运周运动，当地球恰好运行到某地外，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直，且三者几乎排成一条直线的的现象，天象，天文学称文学称为“行星冲日行星冲日”。据。据报道，道，2014年各行星冲日年各行星冲日时间分分别是：是：1月月6日木星冲日；日木星冲日；4月月9日火星冲日；日火星冲日；5月月11日日土星冲日；土星冲日；8月月29日海王星冲日；日海王星冲日；10月月8日天王星冲日。日天王星冲日。已知地球及各地外行星已知地球及各地外行星绕太阳运太阳运动的的轨道半径如下表所道半径如下表所示，示，则下列下列说法正确的是法正确的是()A.各地外行星每年都会出各地外行星每年都会出现冲日冲日现象象B在在2015年内一定会出年内一定会出现木星冲日木星冲日C天王星相天王星相邻两次冲日的两次冲日的时间间隔隔为土星的一半土星的一半D.地外行星中，海王星相地外行星中，海王星相邻两次冲日的两次冲日的时间间隔最短隔最短地球火星木星土星天王星海王星轨道半径1.01.55.29.51930第2页，共10页，编辑于2022年，星期三例例例例2.082.082.082.08年全国年全国年全国年全国 25 25题题.（20202020分）分）分）分）我国发射的我国发射的我国发射的我国发射的“嫦娥一号嫦娥一号嫦娥一号嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为球的质量分别为球的质量分别为球的质量分别为M M和和和和m m，地球和月球的半径分别为，地球和月球的半径分别为，地球和月球的半径分别为，地球和月球的半径分别为R R和和R R R R1 1 1 1，月，月，月，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r r r r和和和和r r r r1 1 1 1，月球绕地球转动的周期为，月球绕地球转动的周期为，月球绕地球转动的周期为，月球绕地球转动的周期为T T。假定在卫星绕月运行的一个。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（用（用M M M M、m m m m、R R R R、R R1 1 1 1、r r r r、r r r r1 1 1 1和和T T T T表示，忽略月球绕地球转动对遮表示，忽略月球绕地球转动对遮表示，忽略月球绕地球转动对遮表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响）。挡时间的影响）。挡时间的影响）。挡时间的影响）。第3页，共10页，编辑于2022年，星期三rRR1r1 几几何何图图形形是是关关键键第4页，共10页，编辑于2022年，星期三神奇的黑洞是近代引力理神奇的黑洞是近代引力理论论所所预预言的一种特言的一种特殊天体，探殊天体，探寻寻黑洞的方案之一是黑洞的方案之一是观测观测双星系双星系统统的运的运动规动规律律.天文学家天文学家观测观测河外星系大麦河外星系大麦哲哲伦伦云云时时，发现发现了了LMCX-3双星系双星系统统，它由，它由可可见见星星A和不可和不可见见的暗星的暗星B构成，两星构成，两星视为视为质质点，不考点，不考虑虑其他天体的影响其他天体的影响.A、B围绕围绕两两者者连线连线上的上的O点做匀速点做匀速圆圆周运周运动动，它，它们们之之间间的距离保持不的距离保持不变变，如，如图图5-4-3所示所示.引力常量引力常量为为G，由，由观测观测能能够够得到可得到可见见星星A的速率的速率v和运和运行周期行周期T.第5页，共10页，编辑于2022年，星期三(1)可可见星星A所受暗星所受暗星B的引力的引力Fa可等效可等效为位位于于O点点处质量量为m的星体的星体(视为质点点)对它的它的引力，引力，设A和和B的的质量分量分别为m1、m2，试求求m(用用m1、m2表示表示);(2)求暗星求暗星B的的质量量m2与可与可见星星A的速率的速率v、运行周期运行周期T和和质量量m1之之间的关系式；的关系式；(3)恒星演化到末期，如果其恒星演化到末期，如果其质量大于太阳量大于太阳质量量ms的的2倍，它将有可能成倍，它将有可能成为黑洞黑洞.若可若可见星星A的速率的速率v=2.7105 m/s，运行周期，运行周期T=4.7104 s，质量量m1=6ms，试通通过估算估算来判断暗星来判断暗星B有可能是黑洞有可能是黑洞吗？(G=6.6710-11Nm2/kg2，ms=2.01030kg)第6页，共10页，编辑于2022年，星期三第7页，共10页，编辑于2022年，星期三第8页，共10页，编辑于2022年，星期三第9页，共10页，编辑于2022年，星期三第10页，共10页，编辑于2022年，星期三