物理必修ii沪科万有引力与航天章末复习学习教案.pptx

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1、物理必修物理必修(bxi)ii沪科万有引力与航天章沪科万有引力与航天章末复习末复习第一页，共37页。2 2二、三种宇宙速度二、三种宇宙速度1第一宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度环绕速度)：v1 ，是人造地球卫星，是人造地球卫星(wixng)的最小的最小 速度，也是人造地球卫星速度，也是人造地球卫星(wixng)绕地球做圆周绕地球做圆周运动的运动的 速度速度2第二宇宙速度第二宇宙速度(脱离速度脱离速度)：v2 ，是使物体挣脱，是使物体挣脱 引力束缚的最小发射速度引力束缚的最小发射速度3第三宇宙速度第三宇宙速度(逃逸速度逃逸速度)：v3 ，是使物体挣脱，是使物体挣脱 引力束缚的最小发射速度引力束缚的

2、最小发射速度(1)三种宇宙速度均指发射速度，不要误认为是环绕速度三种宇宙速度均指发射速度，不要误认为是环绕速度(hun ro s d)(2)任何星体都有对应的宇宙速度，以上三种宇宙速度是对地球而言的任何星体都有对应的宇宙速度，以上三种宇宙速度是对地球而言的7.9km/s11.2km/s发射发射(fsh)最大最大地球地球16.7km/s太阳太阳第1页/共37页第二页，共37页。3 3运动运动(yndng)状态状态 相同相同(xin tn)的的 增大增大(zn d)的的 不同的不同的 第2页/共37页第三页，共37页。4 41关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是关于地球的第一宇宙速度，下列表述

3、正确的是()A第一宇宙速度又叫环绕速度第一宇宙速度又叫环绕速度B第一宇宙速度又叫脱离速度第一宇宙速度又叫脱离速度C第一宇宙速度跟地球的质量第一宇宙速度跟地球的质量(zhling)无关无关D第一宇宙速度跟地球的半径无关第一宇宙速度跟地球的半径无关答案答案(d n)(d n)：A A第3页/共37页第四页，共37页。5 52关于地球的同步卫星下列说法正确的是关于地球的同步卫星下列说法正确的是()A所有地球的同步卫星一定处于赤道的正上方，但不一定在所有地球的同步卫星一定处于赤道的正上方，但不一定在同一个圆周上同一个圆周上B所有地球的同步卫星离地面的高度相同，但不一定位于赤所有地球的同步卫星离地面的高

4、度相同，但不一定位于赤道的正上方道的正上方C所有地球的同步卫星的向心所有地球的同步卫星的向心(xin xn)加速度、线速度、角加速度、线速度、角速度、周期一定相同速度、周期一定相同D所有地球同步卫星的向心所有地球同步卫星的向心(xin xn)加速度大小、线速度大加速度大小、线速度大小、角速度和周期一定相等小、角速度和周期一定相等解析：同步卫星高度一定，故解析：同步卫星高度一定，故A错；同步卫星都在赤道面内，错；同步卫星都在赤道面内，故故B错；向心错；向心(xin xn)加速度、线速度都是矢量，故加速度、线速度都是矢量，故C错、错、D对对答案：答案：D第4页/共37页第五页，共37页。6 63在

5、日常生活中我们并没有发现在日常生活中我们并没有发现(fxin)物体的质量随物体的运动的变化而物体的质量随物体的运动的变化而变化，其原因是变化，其原因是()A运动物体无法称质量运动物体无法称质量B物体的速度远小于光速，质量变化极小物体的速度远小于光速，质量变化极小C物体质量太大物体质量太大D物体质量不随速度变化而变化物体质量不随速度变化而变化答案答案(d n)(d n)：B B第5页/共37页第六页，共37页。7 74(2011年高考山东理综年高考山东理综)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视球同步卫星，乙的运

6、行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确为圆轨道以下判断正确(zhngqu)的是的是()A甲的周期大于乙的周期甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行时能经过北极的正上方甲在运行时能经过北极的正上方第6页/共37页第七页，共37页。8 8答案答案(d n)(d n)：ACAC第7页/共37页第八页，共37页。应用万有引力定律分析应用万有引力定律分析(fnx)天体的运动天体的运动 第8页/共37页第九页，共37页。1010第9页/共37页第十页，共37页。1111第10页/共37页第十一

7、页，共37页。1212例例1天文学家新发现了太阳系外的一颗行星这颗行星的体积是地球的天文学家新发现了太阳系外的一颗行星这颗行星的体积是地球的4.7倍，倍，质量是地球的质量是地球的25倍已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为倍已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量小时，引力常量G6.671011 Nm2/kg2，由此估算该行星的平均，由此估算该行星的平均(pngjn)密度为密度为()A1.8103 kg/m3B5.6103 kg/m3C1.1104 kg/m3 D2.9104 kg/m3第11页/共37页第十二页，共37页。1313答案答案(d n)D第12页/共37页第十三页，

8、共37页。1414第13页/共37页第十四页，共37页。1515第14页/共37页第十五页，共37页。1616答案答案(d n)(d n)：A A第15页/共37页第十六页，共37页。1717人造卫星与双星人造卫星与双星(shungxng)问题问题第16页/共37页第十七页，共37页。1818第17页/共37页第十八页，共37页。1919(1)卫星绕地球运行的最小周期约为卫星绕地球运行的最小周期约为85分钟分钟(2)人造地球卫星绕地球运行时，处于失重人造地球卫星绕地球运行时，处于失重(sh zhng)状态，并不状态，并不是不受重力作用，是因为重力完全用来提供向心力是不受重力作用，是因为重力完全

9、用来提供向心力第18页/共37页第十九页，共37页。2020例例2土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动其中其中(qzhng)有两个岩石颗粒有两个岩石颗粒A和和B与土星中心的距离分别为与土星中心的距离分别为rA8.0104 km和和rB1.2105 km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用忽略所有岩石颗粒间的相互作用(结果可用根式表示结果可用根式表示)(1)求岩石颗粒求岩石颗粒A和和B的线速度之比的线速度之比(2)求岩石颗粒求岩石颗粒A和和B的周期之比的周期之比(3)土星探测器上有一物体，在地球上重为土星探测器上有

10、一物体，在地球上重为10 N，推算出它在距土星中心，推算出它在距土星中心3.2105 km处受到土星的引力为处受到土星的引力为0.38 N已知地球半径为已知地球半径为6.4103 km，请估算土星，请估算土星质量是地球质量的多少倍？质量是地球质量的多少倍？思路点拨思路点拨根据万有引力提供向心力，向心力公式选择涉及线速根据万有引力提供向心力，向心力公式选择涉及线速 度、周期的公度、周期的公式求比可得式求比可得(1)、(2)两问根据万有引力公式及万有引力和重力的关系可得两问根据万有引力公式及万有引力和重力的关系可得(3)问问第19页/共37页第二十页，共37页。2121第20页/共37页第二十一页

11、，共37页。2222第21页/共37页第二十二页，共37页。2323第22页/共37页第二十三页，共37页。2424答案答案(d n)(d n)：BDBD第23页/共37页第二十四页，共37页。2525卫星的在轨运行卫星的在轨运行(ynxng)和变轨问题和变轨问题 第24页/共37页第二十五页，共37页。2626第25页/共37页第二十六页，共37页。2727例例3(2010年高考江苏卷年高考江苏卷)2009年年5月，航天飞月，航天飞 机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点点 从圆形轨道从圆形轨道进入椭圆轨道进入椭圆轨道，B为轨道为轨道上的一上的一

12、 点，如图所示关于航天飞机的运动，下列说法中点，如图所示关于航天飞机的运动，下列说法中 正确的有正确的有()A在轨道在轨道上经过上经过A的速度小于经过的速度小于经过B的速度的速度B在轨道在轨道上经过上经过A的动能小于在轨道的动能小于在轨道上经过上经过A的动能的动能C在轨道在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期上运动的周期D在轨道在轨道上经过上经过A的加速度小于在轨道的加速度小于在轨道上经过上经过A的加速度的加速度思路点拨思路点拨解决本题需要注意以下三点：解决本题需要注意以下三点：(1)由开普勒定律判断卫星在椭圆轨道上运行时的速度变化由开普勒定律判断卫星在椭圆轨道上运行时

13、的速度变化(binhu)和周期和周期(2)卫星变轨时，在不同轨道上的机械能不同，轨道半径越大机械能越卫星变轨时，在不同轨道上的机械能不同，轨道半径越大机械能越大大(3)加速度大小的判断可根据万有引力大小来确定加速度大小的判断可根据万有引力大小来确定第26页/共37页第二十七页，共37页。2828答案答案(d n)ABC第27页/共37页第二十八页，共37页。29293(2011年高考全国卷年高考全国卷)我国我国“嫦娥一号嫦娥一号”探月卫星发射探月卫星发射(fsh)后，后，先在先在“24小时轨道小时轨道”上绕地球运行上绕地球运行(即绕地球一圈需要即绕地球一圈需要24小时小时)；然后，；然后，经过

14、两次变轨依次到达经过两次变轨依次到达“48小时轨道小时轨道”和和“72小时轨道小时轨道”；最后奔向月；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相比完成后与变轨前相比()A卫星动能增大，引力势能减小卫星动能增大，引力势能减小B卫星动能增大，引力势能增大卫星动能增大，引力势能增大C卫星动能减小，引力势能减小卫星动能减小，引力势能减小D卫星动能减小，引力势能增大卫星动能减小，引力势能增大答案答案(d(d n)n)：D D第28页/共37页第二十九页，共37页。3030第29页/共37页第三十页，共37页。

15、3131答案答案(d n)(d n)：ACAC第30页/共37页第三十一页，共37页。3232答案答案(d n)(d n)：ACDACD第31页/共37页第三十二页，共37页。33333(2011年高考北京理综年高考北京理综)由于通信和广播等方面的需要，许多由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的()A质量可以不同质量可以不同 B轨道半径可以不同轨道半径可以不同C轨道平面轨道平面(pngmin)可以不同可以不同 D速率可以不同速率可以不同答案答案(d n)(d n)：A A第32页/共37页第三十三页，共37页。34344(2

16、010年高考新课标全国卷年高考新课标全国卷)太阳系中的太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看大行星的轨道均可以近似看成圆轨道下列四幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的成圆轨道下列四幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象图中坐标系的横轴是图象图中坐标系的横轴是lg(T/T0)，纵轴是，纵轴是lg(R/R0)；这里；这里T和和R分别分别(fnbi)是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和和R0分别分别(fnbi)是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径下列四幅图中是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径下列四幅图中正确的是正确的是()第33页/共37页第三十四页，共37页。3535答案答案(d n)(d n)：B B第34页/共37页第三十五页，共37页。3636第35页/共37页第三十六页，共37页。本小节结束本小节结束(jish)请按请按ESC键返回键返回第36页/共37页第三十七页，共37页。