2023届高考物理二轮复习学案：万有引力与航天

新世纪学校3月7日物理二轮导学案 校训：培养好人 造就能人 雕塑名人 §　万有引力与航天--小本187-189 习题课 【课前准备】学案、教材 笔记 练习册（大本+小本 ） 知识体系本 温故而知新，可以为师矣。 【常规要求】坐姿端正，回答问题声音洪亮，条例清晰，举左手且要直 一、前提测评--限时8分钟，全部正确为合格，否则过日清。 1.天体的规律 2.推导出双星模型的相关规律 提出自己有疑问的知识点或者问题 二、学习目标 1、准确说出万有引力的相关规律----基础目标-----前测 2、通过解决问题，能总结出中心天体的质量和密度的注意事项。-----基本能力 3、通过解决问题，总结出卫星变轨问题和双星的易错点及相应规律的注意事项--综合应用能力 4、能根据所学知识，对实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理----挑战能力目标 三 围标 自主学习：限时8分钟 【自学指导】 1.1题 利用万有引力公式求解行星和母星的合力并且推导出其质量的关系。 2. 2题 列相应的公式，并且进行估算。 3. 3题根据题意可知T-r-h的思路 4. 4题根据扇形的面积及万有引力的关系关系式进行推导。 5. 5题根据图像可知T-R的关系，再求解相应的物理量。 6. 6题 根据天体的规律。 7. 7题求解天体的密度，再找出相应的密度值比。 8. 8题根据半径和周期，求解相应的物理量。 【质疑】 【题组训练】 题组一 求解天体的质量和密度 限时14分钟 1．（2020，全国卷I，T15）火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（　　）A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5 2．（2020，全国卷II，T15）若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（　　）A． B． C． D． 3．“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（　　）A． B． C． D． 4．在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示．在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a–x关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体．已知星球M的半径是星球N的3倍，则 A．M与N的密度相等 B．Q的质量是P的3倍 C．Q下落过程中的最大动能是P的4倍D．Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍 5. (2022·四川省成都市高三下二诊)2021年2月24日6时29分，我国首次火星探测任务天问一号探测器成功实施第三次近火制动，进入火星停泊轨道(如图所示的椭圆轨道)。若火星可视为半径为R的质量均匀分布球体，轨道的近火点P离火星表面的距离为L1，远火点Q离火星表面的距离为L2，已知探测器在轨道上运行的周期为T，L1＋L2≈18R，万有引力常量为G。则火星的密度约为(　　)A. B． C． D． 能力提升6. (2022·江西省南昌市高三下一模)已知M、N两星球的半径之比为2∶1，在星球表面竖直上抛物体时，其上升的最大高度h与初速度平方v2的关系如图所示(不计空气阻力)，M、N两星球的密度之比为(　)A．1∶1 B．1∶4 C．1∶8 D．1∶16 题组二 行星和卫星的运动问题 限时10分钟 7．2019年1月我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系图像是（） A．B．C．D． 8．（2019，全国卷III）金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火．已知它们的轨道半径R金<R地<R火，由此可以判定( )A．a金>a地>a火 B．a火>a地>a金 C．v地>v火>v金 D．v火>v地>v金 9．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．P与Q的周期之比约为（  ） A．2:1 B．4:1 C．8:1 D．16:1 10．2018年2月，我国500 m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19 ms，假设星体为质量均匀分布的球体