抛体运动与圆周运动.ppt

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1、四、万有引力与宇宙航行四、万有引力与宇宙航行n n看考纲看考纲n n看考题看考题n n看统计看统计n n看方向看方向n n看拓展看拓展 内内内内 容容容容(万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律)新新新新要要要要求求求求说明说明说明说明考点解读考点解读考点解读考点解读 万万万万有有有有引引引引力力力力定定定定律律律律及及及及其应用其应用其应用其应用 环绕速度环绕速度环绕速度环绕速度 第第第第二二二二宇宇宇宇宙宙宙宙速速速速度度度度和和和和第三宇宙速度第三宇宙速度第三宇宙速度第三宇宙速度 经经经经典典典典时时时时空空空空观观观观和和和和相相相相对论时空观对论时空观对论时空观对论时空观

2、I I I I I I I I 1.“1.“1.“1.“人造地球卫星的运动人造地球卫星的运动人造地球卫星的运动人造地球卫星的运动(限限限限于圆轨道于圆轨道于圆轨道于圆轨道)、航天技术发展和、航天技术发展和、航天技术发展和、航天技术发展和宇宙航行宇宙航行宇宙航行宇宙航行”，实际已包含在，实际已包含在，实际已包含在，实际已包含在“万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用”考点中。考点中。考点中。考点中。2.2.2.2.将将将将“宇宙速度宇宙速度宇宙速度宇宙速度”拆为三个拆为三个拆为三个拆为三个考点，给出不同的要求，侧考点，给出不同的要求，侧考点，给出不同的要

3、求，侧考点，给出不同的要求，侧重了重了重了重了“环绕速度环绕速度环绕速度环绕速度”。必考二：必考二：物理物理2模块模块看考纲看考纲看考纲看考纲全国新课标卷物理力学选择题考点分布全国新课标卷物理力学选择题考点分布考查考查要点要点出现出现频次频次出出 处处 及及 题题 号号2011年年2012年年2007年年2008年年2009年年2010年年万有万有引力引力卫星卫星814(14(测天体测天体质量、半质量、半径周期问径周期问可测的量可测的量)15(15(由木星由木星地球轨道地球轨道半径之比半径之比求线速度求线速度之比之比)20(20(对数形对数形式的公转式的公转周期和半周期和半径图像判径图像判断断

4、)19（根据月球（根据月球轨道半径、周轨道半径、周期和地球半径期和地球半径估测卫星电话估测卫星电话信号传时间）信号传时间）21（矿井底（矿井底部和地面处部和地面处的重力加速的重力加速度大小之比度大小之比）考查要考查要点点出现出现频次频次2013年年I2013年年2014年年I2014年年 万有引万有引力卫星力卫星820（神州九号与天宫（神州九号与天宫一号背景下的万有引一号背景下的万有引力，宇宙速度、速度力，宇宙速度、速度与半径动能关系）与半径动能关系）20卫星变轨能量变卫星变轨能量变化化19.行星冲日行星冲日18.地球两极和地球两极和赤道重力加速度赤道重力加速度求地球密度求地球密度看统计看统计

5、全国新课标卷物理力学计算题考点分布全国新课标卷物理力学计算题考点分布考查内容考查内容考查内容考查内容2007200720082008200920092010201020112011年年年年20122012年年年年23.23.23.23.推算推算推算推算双子星的双子星的双子星的双子星的总质量。总质量。总质量。总质量。考查圆周考查圆周考查圆周考查圆周运动的动运动的动运动的动运动的动力学知识，力学知识，力学知识，力学知识，试题难度试题难度试题难度试题难度较小较小较小较小看统计看统计2009海南海南n n（6）近地人造卫星）近地人造卫星1和和2绕地球做匀速圆周绕地球做匀速圆周运动的周期分别为运动的周期

6、分别为T1和和T2，设在卫星，设在卫星1、卫、卫星星2各自所在的高度上的重力加速度大小分各自所在的高度上的重力加速度大小分别为别为g1、g2，则，则看考题看考题看考题看考题看模型：两卫星圆周运动的比较看模型：两卫星圆周运动的比较看方法：基本方法，两个定律，一个近似看能力：分析、看方法：基本方法，两个定律，一个近似看能力：分析、推理推理第第第第1 1类、两卫星比较类、两卫星比较类、两卫星比较类、两卫星比较n n15.地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的球轨道半径的5.2倍，则木星与

7、地球绕太阳倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为运行的线速度之比约为Bn nA.0.19 B.0.44 n nC.2.3 D.5.22009课标课标15看模型：两行星比较，稳态、情景单一看模型：两行星比较，稳态、情景单一看方法：基本规律看方法：基本规律看能力：理解看能力：理解第第第第1 1类、两卫星比较类、两卫星比较类、两卫星比较类、两卫星比较2010海南海南n n（1010）火星直径约为地球的一半，质量约为地球）火星直径约为地球的一半，质量约为地球）火星直径约为地球的一半，质量约为地球）火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球的十分之一，它绕太阳公转

8、的轨道半径约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的公转半径的公转半径的公转半径的1.51.5倍。根据以上数据，以下说法正确倍。根据以上数据，以下说法正确倍。根据以上数据，以下说法正确倍。根据以上数据，以下说法正确的是的是的是的是n nA A火星表面重力加速度的数值比地球表面的小火星表面重力加速度的数值比地球表面的小火星表面重力加速度的数值比地球表面的小火星表面重力加速度的数值比地球表面的小n nB B火星公转的周期比地球的长火星公转的周期比地球的长火星公转的周期比地球的长火星公转的周期比地球的长n nC C火星公转的线速度比地球的大

9、火星公转的线速度比地球的大火星公转的线速度比地球的大火星公转的线速度比地球的大n nDD火星公转的向心加速度比地球的大火星公转的向心加速度比地球的大火星公转的向心加速度比地球的大火星公转的向心加速度比地球的大 看模型：圆周运动，对象转化看模型：圆周运动，对象转化看方法：两个定律，一个近似看方法：两个定律，一个近似重力等于万有引力重力等于万有引力看能力：分析、推理看能力：分析、推理第第第第1 1类、两卫星比较类、两卫星比较类、两卫星比较类、两卫星比较n n20.20.太阳系中的太阳系中的太阳系中的太阳系中的8 8大行星的轨道均可以近似看成圆轨大行星的轨道均可以近似看成圆轨大行星的轨道均可以近似看

10、成圆轨大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列道。下列道。下列道。下列4 4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的幅图是用来描述这些行星运动所遵从的幅图是用来描述这些行星运动所遵从的幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。图中坐标系的横轴是某一规律的图像。图中坐标系的横轴是某一规律的图像。图中坐标系的横轴是某一规律的图像。图中坐标系的横轴是lg(lg(T/TT/T0 0),),纵纵纵纵轴是轴是轴是轴是lg(lg(R/RR/R0 0),),这里这里这里这里T T和和和和R R分别是行星绕太阳运行的分别是行星绕太阳运行的分别是行星绕太阳运行的分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，周期和

11、相应的圆轨道半径，周期和相应的圆轨道半径，周期和相应的圆轨道半径，T T0 0和和和和R R0 0分别是水星绕太分别是水星绕太分别是水星绕太分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4 4幅图中幅图中幅图中幅图中正确的是正确的是正确的是正确的是B B看模型：多对象，稳态、情景单一看模型：多对象，稳态、情景单一看方法：情景、公式结合，两个定律看方法：情景、公式结合，两个定律看能力：分析综合看能力：分析综合20102010宁夏宁夏宁夏宁夏第第第第1 1类、两卫星比较类、两卫星比较类、

12、两卫星比较类、两卫星比较1919太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲行星冲行星冲行星冲日日日

13、日”。据报道，。据报道，。据报道，。据报道，20142014年各行星冲日时间分别是：年各行星冲日时间分别是：年各行星冲日时间分别是：年各行星冲日时间分别是：1 1月月月月6 6日日日日木星冲日；木星冲日；木星冲日；木星冲日；4 4月月月月9 9日火星冲日；日火星冲日；日火星冲日；日火星冲日；5 5月月月月1111日土星冲日；日土星冲日；日土星冲日；日土星冲日；8 8月月月月2929日海王星冲日；日海王星冲日；日海王星冲日；日海王星冲日；1010月月月月8 8日天王星冲日。已知地球及各地外日天王星冲日。已知地球及各地外日天王星冲日。已知地球及各地外日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨

14、道半径如下表所示，则下列判断正行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是确的是确的是确的是 n nA A各地外行星每年都会出现冲日现象各地外行星每年都会出现冲日现象各地外行星每年都会出现冲日现象各地外行星每年都会出现冲日现象n nB B在在在在20152015年内一定会出现木星冲日年内一定会出现木星冲日年内一定会出现木星冲日年内一定会出现木星冲日n nC C天王星相邻两次冲日的时间间隔为木星的一半天王星相邻两次冲日的时间间隔为木星的一半天王星相邻两次冲日的时间间隔为木星的一半天王星相邻两

15、次冲日的时间间隔为木星的一半n nDD地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短答案：答案：BD地球地球 火星火星 木星木星土星土星天王星天王星海王星海王星轨轨道半径道半径(AU)1.01.55.29.519302014理综理综I第第第第1 1类、两卫星比较类、两卫星比较类、两卫星比较类、两卫星比较解析n n1919BDBD本题考查万有引力知识，开普勒行星第本题考查万有引力知识，开普勒行星第本题考查万有引力知识，开普勒行星第本题考查万有引力知识，开普勒行星第三定

16、律，天体追及问题因为冲日现象实质上是三定律，天体追及问题因为冲日现象实质上是三定律，天体追及问题因为冲日现象实质上是三定律，天体追及问题因为冲日现象实质上是角速度大的天体转过的弧度恰好比角速度小的天角速度大的天体转过的弧度恰好比角速度小的天角速度大的天体转过的弧度恰好比角速度小的天角速度大的天体转过的弧度恰好比角速度小的天体多出体多出体多出体多出22，所以不可能每年都出现，所以不可能每年都出现，所以不可能每年都出现，所以不可能每年都出现(A(A选项选项选项选项)由开由开由开由开普勒行星第三定律有普勒行星第三定律有普勒行星第三定律有普勒行星第三定律有T T1 12 2/T/T2 22 2 R R

17、1 13 3/R/R2 23 3 140.608140.608，周期的近似比值为周期的近似比值为周期的近似比值为周期的近似比值为1212，故木星的周期为，故木星的周期为，故木星的周期为，故木星的周期为1212年，由年，由年，由年，由曲线运动追及公式曲线运动追及公式曲线运动追及公式曲线运动追及公式2/T2/T1 1t t2/T2/T2 2t t2 2n n，将，将，将，将n n1 1代入可得代入可得代入可得代入可得t t12/1112/11年，为木星两次冲日的时间间隔，年，为木星两次冲日的时间间隔，年，为木星两次冲日的时间间隔，年，为木星两次冲日的时间间隔，所以所以所以所以20152015年能看

18、到木星冲日现象，年能看到木星冲日现象，年能看到木星冲日现象，年能看到木星冲日现象，B B正确同理可正确同理可正确同理可正确同理可算出天王星相邻两次冲日的时间间隔为算出天王星相邻两次冲日的时间间隔为算出天王星相邻两次冲日的时间间隔为算出天王星相邻两次冲日的时间间隔为1.011.01年土年土年土年土星两次冲日的时间间隔为星两次冲日的时间间隔为星两次冲日的时间间隔为星两次冲日的时间间隔为1.031.03年海王星两次冲日年海王星两次冲日年海王星两次冲日年海王星两次冲日的时间间隔为的时间间隔为的时间间隔为的时间间隔为1.0061.006年，由此可知年，由此可知年，由此可知年，由此可知C C错误，错误，错

19、误，错误，DD正确正确正确正确n n20.201220.2012年年年年6 6曰曰曰曰1818日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面在离地面在离地面在离地面343km343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，间交会对接。对接

20、轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是下面说法正确的是下面说法正确的是下面说法正确的是n nA.A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间度和第二宇宙速度之间度和第二宇宙速度之间度和第二宇宙速度之间n nB.B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加会增

21、加会增加会增加n nC.C.如不加干涉，天宫一号的轨道高度将缓慢降低如不加干涉，天宫一号的轨道高度将缓慢降低如不加干涉，天宫一号的轨道高度将缓慢降低如不加干涉，天宫一号的轨道高度将缓慢降低n nD.D.航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用球引力作用球引力作用球引力作用 答案：答案：BC看试题看试题2013全国全国1基本规律的综合运用，推理能力、基本结论基本规律的综合运用，推理能力、基本结论看模型：卫星变轨、动态变化看模型：卫星变轨

22、、动态变化看方法：情景、公式结合，两个定律，机械能关系看方法：情景、公式结合，两个定律，机械能关系看能力：推理、分析综合看能力：推理、分析综合第第第第2 2类、卫星的变轨类、卫星的变轨类、卫星的变轨类、卫星的变轨n n20.20.目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程

23、径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是下列判断正确的是下列判断正确的是下列判断正确的是n nA.A.卫星的动能逐渐减小卫星的动能逐渐减小卫星的动能逐渐减小卫星的动能逐渐减小 n nB.B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小由于地球引力做正功，引力势能一定减小由于地球引力做正功，引力势能一定减小由于地球引力做正功，引力势能一定

24、减小n nC.C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变能保持不变能保持不变能保持不变n nD.D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 2013全国全国2看比较看比较情景单一，基本规律的运用，推理能力情景单一，基本规律的运用，推理能力看模型：卫星变轨、动态变化看模型：卫星变轨、动态变化看方法：情景、公式结合，两个定律，机械能关系看方法：情景

25、、公式结合，两个定律，机械能关系看能力：分析综合看能力：分析综合第第第第2 2类、卫星的变轨类、卫星的变轨类、卫星的变轨类、卫星的变轨n n14.天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出（半径和运行周期。由此可推算出（C）n nA.行星的质量行星的质量B.行星的半径行星的半径n nC.恒星的质量恒星的质量D.恒星的半径恒星的半径2007宁夏宁夏看模型：卫星、稳态看模型：卫星、稳态看方法：情景、公式结合，基本方法看方法：情景、公式结合，基本方法看能力：分析综合看能力：分

26、析综合第第第第3 3类、稳态卫星类、稳态卫星类、稳态卫星类、稳态卫星2011课标课标19n n19.19.卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能

27、用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为约为约为约为3.8103.8105 5 km km，运行周期约为，运行周期约为，运行周期约为，运行周期约为2727天，地球半径天，地球半径天，地球半径天，地球半径约为约为约为约为6400 km6400 km，无线电信号的传播速度为，无线电信号的传播速度为，无线电信号的传播速度为，无线电信号的传播速度为3103108 8 m/sm/s。）。）。）。）n nA.0.1 s B.0.25 s C.0.5 s D.1 sA.0.1 s B

28、.0.25 s C.0.5 s D.1 s看发展看发展基本规律，分析综合能力基本规律，分析综合能力看模型：同步卫星与地球距离，估算看模型：同步卫星与地球距离，估算看方法：情景、公式结合看方法：情景、公式结合看能力：分析综合、数学计算看能力：分析综合、数学计算第第第第3 3类、稳态卫星类、稳态卫星类、稳态卫星类、稳态卫星2008海南n n（12）一探月卫星在地月转移轨道上运行，）一探月卫星在地月转移轨道上运行，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为为4 1已知地球与月球的质量之比约为已知地

29、球与月球的质量之比约为81 1，则该处到地心与到月心的距离之比约，则该处到地心与到月心的距离之比约为为 。【9 2】看模型：二力平衡看模型：二力平衡看方法：万有引力定律看方法：万有引力定律看能力：理解、数学看能力：理解、数学第第第第4 4类、万有引力类、万有引力类、万有引力类、万有引力2012年（全国卷）年（全国卷）看发展看发展理解、等效理解、等效看模型：球体对外部的引力看模型：球体对外部的引力看方法：等效看方法：等效看能力：理解、推理看能力：理解、推理第第第第4 4类、万有引力类、万有引力类、万有引力类、万有引力18.假设地球可视为质量均匀分布的球体，已假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知

30、地球表面的重力加速度在两极的大小为知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为在赤道的大小为g；地球自转的周期为；地球自转的周期为T，引力，引力常数为常数为G，则地球的密度为，则地球的密度为 2014理综理综答案：答案：B看模型：自转的地球，两极与赤道的重力形成看模型：自转的地球，两极与赤道的重力形成看方法：情景、公式结合，超出考纲看方法：情景、公式结合，超出考纲看能力：分析综合看能力：分析综合第第第第5 5类、引力与重力类、引力与重力类、引力与重力类、引力与重力2008宁夏宁夏n n（23）（）（15分）天文学家将相距较近、仅在分）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两

31、颗恒星称为双彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星，双星系统在银河系中很普遍。利用双星，双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距，两颗恒星之间的距离为离为r，试推算这个双星系统的总质量。，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为（引力常量为G）看模型：双星、稳态看模型：双星、稳态看方法：情景、公式结合看方法：情景、公式结合看能力：分析

32、综合看能力：分析综合第第第第6 6类、双星类、双星类、双星类、双星看归纳n n近几年，共考近几年，共考近几年，共考近几年，共考8 8次次次次n n不同卫星、行星的比较，稳态不同卫星、行星的比较，稳态不同卫星、行星的比较，稳态不同卫星、行星的比较，稳态n n同一卫星的变轨，动态同一卫星的变轨，动态同一卫星的变轨，动态同一卫星的变轨，动态n n同步卫星同步卫星同步卫星同步卫星n n行星上引力及其变化行星上引力及其变化行星上引力及其变化行星上引力及其变化n n双星双星双星双星n n由稳态成动态由稳态成动态由稳态成动态由稳态成动态n n由单一变综合由单一变综合由单一变综合由单一变综合,由单一变比较由单

33、一变比较由单一变比较由单一变比较n n由牛顿运动定律变牛顿与机械能结合由牛顿运动定律变牛顿与机械能结合由牛顿运动定律变牛顿与机械能结合由牛顿运动定律变牛顿与机械能结合n从模型上看：从模型上看：行星、卫星的圆周运动，同步卫星，行星、卫星的圆周运动，同步卫星，多卫星比较，卫星变轨，双星系统，地球表面重多卫星比较，卫星变轨，双星系统，地球表面重力加速度的变化等力加速度的变化等n从方法上看：从方法上看：注重图像、公式相结合注重图像、公式相结合注重图像、公式相结合注重图像、公式相结合n从能力上看：从能力上看：理解、推理、分析综合能力理解、推理、分析综合能力看拓展n n一定会这样一定会这样一定会这样一定会

34、这样n n是基础知识、基本技能是基础知识、基本技能是基础知识、基本技能是基础知识、基本技能n n单一变综合单一变综合单一变综合单一变综合n n注重情景，注重估算，注重周期性注重情景，注重估算，注重周期性注重情景，注重估算，注重周期性注重情景，注重估算，注重周期性看拓展看拓展看拓展看拓展与机械能综合与机械能综合与机械能综合与机械能综合n n1919电影电影电影电影地心引力地心引力地心引力地心引力中有这样的情节：在圆轨道上运行的俄罗斯卫星，中有这样的情节：在圆轨道上运行的俄罗斯卫星，中有这样的情节：在圆轨道上运行的俄罗斯卫星，中有这样的情节：在圆轨道上运行的俄罗斯卫星，脱落的部件以脱落的部件以脱落

35、的部件以脱落的部件以2 2万英里每小时（万英里每小时（万英里每小时（万英里每小时（8.9 km/s8.9 km/s，相对地球）的速率撞到了在高，相对地球）的速率撞到了在高，相对地球）的速率撞到了在高，相对地球）的速率撞到了在高度为度为度为度为350km350km的近地圆轨道上运行的美国太空站，除了出舱的两人，其他航的近地圆轨道上运行的美国太空站，除了出舱的两人，其他航的近地圆轨道上运行的美国太空站，除了出舱的两人，其他航的近地圆轨道上运行的美国太空站，除了出舱的两人，其他航天员全部丧命。漂浮在外、毫无凭借力的航天员天员全部丧命。漂浮在外、毫无凭借力的航天员天员全部丧命。漂浮在外、毫无凭借力的航

36、天员天员全部丧命。漂浮在外、毫无凭借力的航天员RyanRyan在在在在MattMatt的帮助下登上的帮助下登上的帮助下登上的帮助下登上了废弃的国际空间站，之后，抱着灭火器向后喷射气体，逐渐靠近并登上了废弃的国际空间站，之后，抱着灭火器向后喷射气体，逐渐靠近并登上了废弃的国际空间站，之后，抱着灭火器向后喷射气体，逐渐靠近并登上了废弃的国际空间站，之后，抱着灭火器向后喷射气体，逐渐靠近并登上在圆轨道上正常运行的在圆轨道上正常运行的在圆轨道上正常运行的在圆轨道上正常运行的“天宫一号天宫一号天宫一号天宫一号”，利用，利用，利用，利用“神舟飞船神舟飞船神舟飞船神舟飞船”返回地球。已知返回地球。已知返回地

37、球。已知返回地球。已知太空中存在极其稀薄的大气，不考虑其他作用，下列说法正确的是太空中存在极其稀薄的大气，不考虑其他作用，下列说法正确的是太空中存在极其稀薄的大气，不考虑其他作用，下列说法正确的是太空中存在极其稀薄的大气，不考虑其他作用，下列说法正确的是难度系数：难度系数：难度系数：难度系数：0.580.58 区分度：区分度：区分度：区分度：0.39 0.39 n n考查知识点：考查知识点：考查知识点：考查知识点：万有引力定律，牛顿运动定律，能量守恒定律万有引力定律，牛顿运动定律，能量守恒定律万有引力定律，牛顿运动定律，能量守恒定律万有引力定律，牛顿运动定律，能量守恒定律 n n命题意图：命题

38、意图：命题意图：命题意图：理解、推理能力，贴近生活，引导学生用学过的物理解、推理能力，贴近生活，引导学生用学过的物理知识去观察世界理知识去观察世界 n n原因分析：原因分析：原因分析：原因分析：对卫星的变轨过程不清对卫星的变轨过程不清对卫星的变轨过程不清对卫星的变轨过程不清n n下阶段方向：下阶段方向：下阶段方向：下阶段方向：关注关注关注关注用学过的物理知识去认识生活、科技用学过的物理知识去认识生活、科技答案：答案：答案：答案：A BA BA A在圆轨道上正常运行的俄罗斯卫星的轨道半径大于美国太空站的轨在圆轨道上正常运行的俄罗斯卫星的轨道半径大于美国太空站的轨在圆轨道上正常运行的俄罗斯卫星的轨

39、道半径大于美国太空站的轨在圆轨道上正常运行的俄罗斯卫星的轨道半径大于美国太空站的轨道半径道半径道半径道半径B B卫星脱落的部件在靠近美国太空站的过程中，地球引力对其做正功，卫星脱落的部件在靠近美国太空站的过程中，地球引力对其做正功，卫星脱落的部件在靠近美国太空站的过程中，地球引力对其做正功，卫星脱落的部件在靠近美国太空站的过程中，地球引力对其做正功，部件的机械能减小部件的机械能减小部件的机械能减小部件的机械能减小C C漂浮在外、毫无凭借力的航天员处于失重状态，说明航天员不受力漂浮在外、毫无凭借力的航天员处于失重状态，说明航天员不受力漂浮在外、毫无凭借力的航天员处于失重状态，说明航天员不受力漂浮

40、在外、毫无凭借力的航天员处于失重状态，说明航天员不受力的作用的作用的作用的作用DD即使不用灭火器，航天员的速率也会逐渐增大，也可能追上与国际即使不用灭火器，航天员的速率也会逐渐增大，也可能追上与国际即使不用灭火器，航天员的速率也会逐渐增大，也可能追上与国际即使不用灭火器，航天员的速率也会逐渐增大，也可能追上与国际空间站在同一轨道上正常运行的空间站在同一轨道上正常运行的空间站在同一轨道上正常运行的空间站在同一轨道上正常运行的“天宫一号天宫一号天宫一号天宫一号”看拓展看拓展看拓展看拓展与机械能综合与机械能综合与机械能综合与机械能综合2010安徽安徽n n（1717）为了对火星及其周围的空间环境进行

41、探测，）为了对火星及其周围的空间环境进行探测，）为了对火星及其周围的空间环境进行探测，）为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于我国预计于我国预计于我国预计于20112011年年年年1010月发射第一颗火星探测器月发射第一颗火星探测器月发射第一颗火星探测器月发射第一颗火星探测器“萤萤萤萤火一号火一号火一号火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为。假设探测器在离火星表面高度分别为。假设探测器在离火星表面高度分别为。假设探测器在离火星表面高度分别为h h1 1和和和和h h2 2的圆轨道上运动时，周期分别为的圆轨道上运动时，周期分别为的圆轨道上运动时，周期分别为的圆轨道上运动时，周期分别

42、为T T1 1和和和和T T2 2。火星可视为质量分布均匀的球体。且忽略火星的火星可视为质量分布均匀的球体。且忽略火星的火星可视为质量分布均匀的球体。且忽略火星的火星可视为质量分布均匀的球体。且忽略火星的自转影响，万有引力常量为自转影响，万有引力常量为自转影响，万有引力常量为自转影响，万有引力常量为G G。仅利用以上数据，。仅利用以上数据，。仅利用以上数据，。仅利用以上数据，可以计算出可以计算出可以计算出可以计算出n nA A火星的密度和火星表面的重力加速度火星的密度和火星表面的重力加速度火星的密度和火星表面的重力加速度火星的密度和火星表面的重力加速度n nB B火星的质量和火星对火星的质量和

43、火星对火星的质量和火星对火星的质量和火星对“萤火一号萤火一号萤火一号萤火一号”的引力的引力的引力的引力n nC C火星的半径和火星的半径和火星的半径和火星的半径和“萤火一号萤火一号萤火一号萤火一号”的质量的质量的质量的质量n nDD火星表面的重力加速度和火星对火星表面的重力加速度和火星对火星表面的重力加速度和火星对火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号萤火一号萤火一号萤火一号”的引力的引力的引力的引力看拓展看拓展看拓展看拓展注重基本方法注重基本方法注重基本方法注重基本方法2011重庆重庆n n（21）某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。

44、该行星与地球的公转半径比为地球地球行星行星太阳太阳看拓展看拓展看拓展看拓展注重不同行星的比较注重不同行星的比较注重不同行星的比较注重不同行星的比较n n（08全国全国A17）已知太阳到地球与地球到月）已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转，月球绕地球旋转的周期约为的周期约为27天。利用上述数据以及日常的天。利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为月球的万有引力的比值约为n nA0.2 B2 C20 D200看拓展看拓展看拓展看拓展注重估算的基本方法注重估算的基本方法注重估算

45、的基本方法注重估算的基本方法2009全国全国n n（A19）天文学家新发现了太阳系外的一颗）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行星。这颗行星的体积是地球的4.7倍，质倍，质量是地球的量是地球的25倍。已知某一近地卫星绕地球倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为运动的周期约为1.4小时，引力常量小时，引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2，由此估算该行星的，由此估算该行星的平均密度为平均密度为n nA1.8103kg/m3 B5.6103kg/m3 n nC1.1104kg/m3 D2.9104kg/m3看拓展看拓展看拓展看拓展注重估算的基本方法注重估算的基本方法

46、注重估算的基本方法注重估算的基本方法2010浙江浙江n n（2020）宇宙飞船以周期为）宇宙飞船以周期为）宇宙飞船以周期为）宇宙飞船以周期为T T绕地球作圆周运动时，绕地球作圆周运动时，绕地球作圆周运动时，绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历由于地球遮挡阳光，会经历由于地球遮挡阳光，会经历由于地球遮挡阳光，会经历“日全食日全食日全食日全食”过程，如图过程，如图过程，如图过程，如图所示。已知地球的半径为所示。已知地球的半径为所示。已知地球的半径为所示。已知地球的半径为R R，地球质量为，地球质量为，地球质量为，地球质量为MM，引力，引力，引力，引力常量为常量为常量为常量为G G，地球自转

47、周期为，地球自转周期为，地球自转周期为，地球自转周期为T T0 0。太阳光可看作平行光，宇航员太阳光可看作平行光，宇航员太阳光可看作平行光，宇航员太阳光可看作平行光，宇航员在在在在A A点测出的张角为点测出的张角为点测出的张角为点测出的张角为，则，则，则，则看拓展看拓展看拓展看拓展注重估算的基本方法注重估算的基本方法注重估算的基本方法注重估算的基本方法2014北京卷北京卷n n2323万有引力定律揭示了天体运行规律与地上物万有引力定律揭示了天体运行规律与地上物万有引力定律揭示了天体运行规律与地上物万有引力定律揭示了天体运行规律与地上物体运动规律具有内在的一致性体运动规律具有内在的一致性体运动规

48、律具有内在的一致性体运动规律具有内在的一致性n n (1)(1)用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果已知地球质量为已知地球质量为已知地球质量为已知地球质量为MM，自转周期为，自转周期为，自转周期为，自转周期为T T，万有引力常，万有引力常，万有引力常，万有引力常量为量为量为量为G G.将地球视为半径为将地球视为半径

49、为将地球视为半径为将地球视为半径为R R、质量均匀分布的球体，、质量均匀分布的球体，、质量均匀分布的球体，、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响设在地球北极地面称量时，不考虑空气的影响设在地球北极地面称量时，不考虑空气的影响设在地球北极地面称量时，不考虑空气的影响设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是弹簧秤的读数是弹簧秤的读数是弹簧秤的读数是F F0 0.n na.a.若在北极上空高出地面若在北极上空高出地面若在北极上空高出地面若在北极上空高出地面h h处称量，弹簧秤读数为处称量，弹簧秤读数为处称量，弹簧秤读数为处称量，弹簧秤读数为F F1 1，求，求，求，求F F1 1/F F0 0比值的表

50、达式，并就比值的表达式，并就比值的表达式，并就比值的表达式，并就h h1.0%1.0%R R的情的情的情的情形算出具体数值形算出具体数值形算出具体数值形算出具体数值(计算结果保留两位有效数字计算结果保留两位有效数字计算结果保留两位有效数字计算结果保留两位有效数字)；n nb.b.若在赤道地面称量，弹簧秤读数为若在赤道地面称量，弹簧秤读数为若在赤道地面称量，弹簧秤读数为若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F F2 2，求，求，求，求F F2 2/F F0 0比值的表达式比值的表达式比值的表达式比值的表达式注重基本方法注重基本方法注重基本方法注重基本方法2014全国卷n n26 已知地球的自转周期和半径