高中物理一轮复习课件：万有引力定律及其应用.pptx

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1、万万有引力定律及其应有引力定律及其应用用一一、开普勒行星运动定律、开普勒行星运动定律开普勒第开普勒第一定律一定律所有行星绕太阳运动的轨道都所有行星绕太阳运动的轨道都是是_，太阳处在椭圆的一太阳处在椭圆的一个焦点上个焦点上开普勒第开普勒第二定律二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的的_相相等等开普勒第开普勒第三定律三定律所有行星轨道的半长轴所有行星轨道的半长轴的的_跟跟它的公转周期它的公转周期的的_的的比都相等比都相等椭圆椭圆面积面积三次方三次方二次方二次方质点质点球心球心三、宇宙速度三、宇宙速度第一宇第一宇宙速度宙速度第

2、一宇宙速度又第一宇宙速度又叫叫_速速度，是人造卫星的最度，是人造卫星的最小小_速速度，度，其数值其数值为为_km/s第二宇第二宇宙速度宙速度使物体挣使物体挣脱脱_引引力束缚的最小发射速度，其数值力束缚的最小发射速度，其数值为为_km/s第三宇第三宇宙速度宙速度使物体挣使物体挣脱脱_引引力束缚的最小发射速度，其数值力束缚的最小发射速度，其数值为为_ km/s环绕环绕发射发射7.9 地球地球11.2 太阳太阳16.7相同相同情境创设情境创设一颗卫星围绕地球运动，一颗卫星围绕地球运动，A、B是卫星运动的远地点和近地点。是卫星运动的远地点和近地点。情境创设情境创设如图所示，为一艘正在以如图所示，为一艘

3、正在以0.2c的速度远离地球的飞船的速度远离地球的飞船。微点判断微点判断(6)地球上的观察者看到飞船发出的激光束的速度为地球上的观察者看到飞船发出的激光束的速度为1.2c。( )(7)地球上的观察者看到飞船的长度变短了地球上的观察者看到飞船的长度变短了。( )(8)飞船上的观察者看到飞船上的时钟变慢了飞船上的观察者看到飞船上的时钟变慢了。( )(一一) 开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律(固基点固基点) 题点全练通题点全练通1开普勒第一定律的理解开普勒第一定律的理解(多选多选)下列说法正确的下列说法正确的是是( )A太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点

4、B行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直D太阳是静止不动的太阳是静止不动的答案：答案：AB答案：答案：C答案：答案：D答案：答案：C答案：答案：C答案：答案：CD2宇宙速度与运动轨迹的关系宇宙速度与运动轨迹的关系(1)v发发7.9 km/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动。时，卫星绕地球做匀速圆周运动。(2)7.9 km/sv发发11.2 km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。(3)11.2 km/sv发发16.7 km/s，卫星绕太阳做椭圆运动。，卫星绕太

5、阳做椭圆运动。(4)v发发16.7 km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。(三三) 卫星运行参量的分析与比较卫星运行参量的分析与比较(释疑点释疑点)研清微点研清微点1卫星运行状态参量的比较与计算卫星运行状态参量的比较与计算12021年年4月月29日，我国在海南文昌用长征五号日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间站天和核运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为400 km左右，地球同步左右，地球同步卫星距地面的高度接近卫星距地面的高度接近3

6、6 000 km。则该核心舱。则该核心舱的的 ( )A角速度比地球同步卫星的小角速度比地球同步卫星的小B周期比地球同步卫星的长周期比地球同步卫星的长C向心加速度比地球同步卫星的大向心加速度比地球同步卫星的大D线速度比地球同步卫星的小线速度比地球同步卫星的小答案：答案：C2 如图所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极如图所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨轨道道可可视为圆轨道、地球视为球体视为圆轨道、地球视为球体)，若一个极地卫星从北纬，若一个极地卫星从北纬30的的正正上方，按图示方向第一次运行至赤道正上方时所用的时间上方，按图示方向第一次运行至赤道正上方时所用的时间为为0

7、.25 h，已知纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面，已知纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所所成成的线面角，同步卫星的线速度大小为的线面角，同步卫星的线速度大小为3.08 km/s，则该极地卫星的线速度大，则该极地卫星的线速度大小小为为 ( )A1.54 km/s B3.08 km/sC6.16 km/s D7.9 km/s答案：答案：C一点一过一点一过物理量随轨道半径变化的规律物理量随轨道半径变化的规律提醒提醒a、v、T均与卫星的质量无关，只由轨道半径和中心天体质量共同均与卫星的质量无关，只由轨道半径和中心天体质量共同决定，所有状态参量的比较，最终归结到半径的比较。决定，所有状态

8、参量的比较，最终归结到半径的比较。研清微点研清微点2地球静止轨道卫星地球静止轨道卫星3我国首颗量子科学实验卫星我国首颗量子科学实验卫星“墨子墨子”已于酒泉卫星发射中心成功发射，将在世界已于酒泉卫星发射中心成功发射，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。上首次实现卫星和地面之间的量子通信。“墨子墨子”将由火箭发射至高度为将由火箭发射至高度为500 km的预定圆形轨道。此前在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航的预定圆形轨道。此前在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星卫星G7，G7属于地球静止轨道卫星属于地球静止轨道卫星(高度约为高度约为36 000 km)，它将使北斗系

9、统的可，它将使北斗系统的可靠性进一步提高。关于卫星以下说法中正确的靠性进一步提高。关于卫星以下说法中正确的是是 ( )A这两颗卫星的运行速度可能大于这两颗卫星的运行速度可能大于7.9 km/sB通过地面控制可以将北斗通过地面控制可以将北斗G7定点于西昌正上方定点于西昌正上方C量子科学实验卫星量子科学实验卫星“墨子墨子”的周期比北斗的周期比北斗G7的周期小的周期小D量子科学实验卫星量子科学实验卫星“墨子墨子”的向心加速度比北斗的向心加速度比北斗G7的小的小答案：答案：C一点一过一点一过1地球静止轨道卫星的地球静止轨道卫星的6个个“一定一定”2地球静止轨道卫星与同步卫星的关系地球静止轨道卫星与同步

10、卫星的关系地球同步卫星位于地面上方，其离地面高度约为地球同步卫星位于地面上方，其离地面高度约为 36 000 km，周期与地球自，周期与地球自转周期相同，但轨道平面与绕行方向可以是任意的。地球静止轨道卫星是一转周期相同，但轨道平面与绕行方向可以是任意的。地球静止轨道卫星是一种特殊的同步卫星。种特殊的同步卫星。答案答案C答案答案A答案答案AC答案答案AC答案答案A(六六) 狭义相对论狭义相对论(固基点固基点) 题点全练通题点全练通1狭义相对论的理解狭义相对论的理解(多选多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上

11、的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有有 ( )A飞船上的人观测到飞船上的钟较快飞船上的人观测到飞船上的钟较快B飞船上的人观测到飞船上的钟较慢飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C地球上的人观测到地球上的钟较快地球上的人观测到地球上的钟较快D地球上的人观测到地球上的钟较慢地球上的人观测到地球上的钟较慢答案：答案：AC2狭义相对论结论的应用狭义相对论结论的应用一艘太空飞船静止时的长度为一艘太空飞船静止时的长度为30 m，他以，他以0.6c(c为光速为光速)的速度沿长度方向飞行越的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的过地球，下列说法正确的是是 ( )A飞船

12、上的观测者测得该飞船的长度小于飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB地球上的观测者测得该飞船的长度小于地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c答案：答案：B要点自悟明要点自悟明狭义相对论的三个有用的结论狭义相对论的三个有用的结论(1)运动的时钟变慢了。运动的时钟变慢了。(2)运动的尺子长度缩短了。运动的尺子长度缩短了。(3)运动的物体质量增大了。运动的物体质量增大了。1树立民族自信树立民族自信(2021江

13、苏高考江苏高考)我国航天人发扬我国航天人发扬“两弹一星两弹一星”精神砥砺前行，精神砥砺前行，从从“东方红一号东方红一号”到到“北斗北斗”不断创造奇迹。不断创造奇迹。“北斗北斗”第第49颗卫星的发射迈颗卫星的发射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地球自转周期相出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地球自转周期相同，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫同，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫星星( )A运动速度大于第一宇宙速度运动速度大于第一宇宙速度B运动速度小于第一宇宙速度运动速度小于第一宇宙速度C轨道半径大于轨道半径大于“静止静止”在赤道上空的同步卫星在赤

14、道上空的同步卫星D轨道半径小于轨道半径小于“静止静止”在赤道上空的同步卫星在赤道上空的同步卫星答案：答案：B2借助科研资料借助科研资料从从“玉兔玉兔”登月到登月到“祝融祝融”探探火，我国星火，我国星际际 探探测事业实现了由地月系到行星际的跨越测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知已知火星质量约为月球的火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的倍，半径约为月球的2倍，倍，“祝融祝融”火火星车的质量约为星车的质量约为“玉兔玉兔”月球车的月球车的2倍。在着陆前，倍。在着陆前，“祝融祝融”和和“玉兔玉兔”都会都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融祝

15、融”与与“玉兔玉兔”所受着陆所受着陆平台的作用力大小之比平台的作用力大小之比为为 ( )A91 B92 C361 D721答案：答案：B3激励爱国情怀激励爱国情怀2020年年10月月1日，天问一号在太空传回日，天问一号在太空传回“自拍照自拍照”为祖国母亲庆为祖国母亲庆生，让五星红旗飘扬于太空，据公开资料显示，天问一号是我国首个火星探测器，生，让五星红旗飘扬于太空，据公开资料显示，天问一号是我国首个火星探测器，其传回照片的时候离地球表面高度约等于其传回照片的时候离地球表面高度约等于4倍地球半径。根据以上信息判断，下倍地球半径。根据以上信息判断，下列说法正确的列说法正确的是是 ( )A“自拍自拍”

16、时天问一号所受地球引力约为在地球表面时所受引力的十六分之一时天问一号所受地球引力约为在地球表面时所受引力的十六分之一B天问一号发射时的速度需大于第三宇宙速度天问一号发射时的速度需大于第三宇宙速度C火星的公转速度比地球公转速度大火星的公转速度比地球公转速度大D火星的公转周期比地球公转周期大火星的公转周期比地球公转周期大答案：答案：D4聚焦科技前沿聚焦科技前沿“太空电梯太空电梯”的概念最初出现在的概念最初出现在1895年，由康斯坦丁年，由康斯坦丁齐奥尔科齐奥尔科夫夫斯斯基提出。如今，目前世界上已知的强度最高的材料基提出。如今，目前世界上已知的强度最高的材料石墨石墨烯烯的的发现使发现使“太空电梯太空

17、电梯”制造成为可能，人类将有望通过制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯太空电梯”进入太空。进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面并延伸到太空的轻质设想在地球赤道平面内有一垂直于地面并延伸到太空的轻质“太空电梯太空电梯”，如图，如图所示，假设某物体所示，假设某物体b乘坐太空电梯到达了图示位置并相对电梯静止，与同高度运行乘坐太空电梯到达了图示位置并相对电梯静止，与同高度运行的卫星的卫星a、更高处同步卫星、更高处同步卫星c相比较。下列说法正确的相比较。下列说法正确的是是 ( )Aa与与b都是高度相同的人造地球卫星都是高度相同的人造地球卫星Bb的线速度小于的线速度小于c的线速度的线速度Cb的线速度大于的线速度大于a的线速度的线速度Db的加速度大于的加速度大于a的加速的加速度度答案：答案：B