物理2 第六章 万有引力与航天（课堂精讲）-【学考一号】2021高中物理学业水平复习方略（浙江学考专用）

考点 1. 万有引力定律及其应用 1. 内容院自然界中任何两个物体都相互吸引袁引力的方向在它 们的连线上袁 引力的大小与物体的质量 m1和 m2的乘积成 正比尧与它们之间距离 r的二次方成反比遥 2援 表达式院F越 Gm1m2r2 袁G 为引力常量院G越6.67伊10原11N窑m2/kg2遥 3. 适用条件 渊1冤公式适用于质点间的相互作用遥 当两物体间的距离远远 大于物体本身的大小时袁物体可视为质点遥 渊2冤质量分布均匀的球体可视为质点袁r是两球心间的距离遥 例 1. 渊2017年 4月浙江学考冤下列描述正确的是渊 冤 A. 开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B. 牛顿通过实验测出了万有引力常数 C. 库仑通过扭秤实验测定了电子的电荷量 D. 法拉第发现了电流的磁效应 揖点拨铱开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆曰牛 顿发现了万有引力定律袁但未测出万有引力常数曰密立根第一 次精确地测出电子的电量曰 电流的磁效应是奥斯特发现的袁法 拉第发现了电磁感应渊磁生电冤现象遥 例 2. 渊2018年 6月浙江学考冤如图所示为 1687年出版的 叶自然哲学的数学原理曳 一书中 牛顿所画草图遥 他设想在高山上 水平抛出物体袁若速度一次比一 次大袁落点就一次比一次远遥 当 速度足够大时袁物体就不会落回 地面袁成为人造地球卫星遥 若不 计空气阻力遥 这个速度至少为 渊 冤 A. 7.9km/s B. 8.9km/s C. 11.2km/s D. 16.7km/s 揖点拨铱地球表面的物体速度足够大时袁所需的向心力若恰 好等于重力袁则不会落回地面袁成为人造卫星遥 考点 2. 天体质量和密度的计算 渊1冤利用天体表面的重力加速度 g和天体半径 R遥 由于 G MmR2 越mg袁故天体质量 M越 gR 2 G 袁天体密度 籽越 MV 越 M43 仔R3 越 3g4仔GR 遥 渊2冤通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期 T和轨道 半径 r遥 物理 2 第六章 万有引力与航天 第 9讲 万有引力定律与航天 条目展示1 知识构建 2019年1月 2019年 4月 2019年 6月 近几次学考情况渊呈现题号冤 知识条目 学考 要求 渊2冤太阳与行星间的引力 a 渊1冤行星的运动 a 4渊3冤万有引力定律 c 渊4冤万有引力理论的成就 c 渊5冤宇宙航行 c 11 7 14 渊6冤经典力学的局限性 a 第六章 万有引力与航天 A v FE D GB 考点例析2 即时巩固 25 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.cn http://www.fineprint.cn 课堂讲解 学考一号 高中学业水平复习方略 物理课堂精讲 淤由万有引力等于向心力袁即 G Mmr2 越m 4仔 2 T2 r袁得出中心 天体质量 M越 4仔2r3GT2 曰 于若已知天体半径 R袁则天体的平均密度 籽越 MV 越 M43 仔R3 越 3仔r3GT2R3 曰 盂若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动袁可认为其 轨道半径 r等于天体半径 R袁则天体密度 籽越 3仔GT2 遥可见袁只要测 出卫星环绕天体表面运动的周期 T袁就可估算出中心天体的密 度遥 例 3. 渊2019年 1月浙江学考冤如图所示袁在近地圆轨道环 绕地球运行的野天宫二号冶的实验舱内袁航天员景海鹏和陈冬在 向全国人民敬礼时渊 冤 A. 不受地球引力 B. 处于平衡状态袁加速度为零 C. 处于失重状态袁加速度约为 g D. 底板的支持力与地球引力平衡 揖点拨铱宇航员处于完全失重状态袁引力提供向心力遥 例 4. 渊2018年 4月浙江学考冤土星最大的卫星叫野泰坦冶 渊如图冤袁每 16天绕土星一周袁其公转轨道半径为 1.2伊106km遥已 知引力常量 G=6.67伊10-11N窑m2/kg2袁则土星的质量约为渊 冤 A. 5伊1017kg B. 5伊1026kg C. 7伊1033kg D. 4伊1036kg 揖点拨铱根据万有引力提供向心力袁可列方程求得中心天体 的质量遥 考点 3. 卫星运行参量的比较与运算 1. 卫星的动力学规律 由万有引力提供向心力袁G Mmr2 越ma 向越m v 2 r 越m棕 2r越m 4仔2rT2 遥 2. 卫星的各物理量随轨道半径变化的规律 3. 极地卫星和近地卫星 渊1冤极地卫星运行时每圈都经过南北两极袁由于地球自转袁 极地卫星可以实现全球覆盖遥 渊2冤 近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动 的卫星袁其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径袁其 运行线速度约为 7.9km/s遥 渊3冤两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心遥 例 5. 渊2019年 6月浙江学考冤我国自主研发的北斗卫星导 航系统中有数颗地球同步轨道卫星 渊其