第22讲 万有引力定律及其应用（讲义）-2024年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

第22讲 万有引力定律及其应用 目录 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 复习目标 网络构建 考点一 开普勒行星运动定律 【夯基·必备基础知识梳理】 知识点 开普勒行星运动定律 【提升·必考题型归纳】 考向 开普勒行星运动定律应用 考点二 万有引力定律的理解和应用 【夯基·必备基础知识梳理】 知识点1 万有引力与重力的关系 知识点2 星体表面上的重力加速度 知识点3 万有引力的“两个推论” 【提升·必考题型归纳】 考向1 万有引力与重力的关系 考向2 天体不同位置重力加速度 考点三 天体质量密度估算 【夯基·必备基础知识梳理】 知识点1 “自力更生”法(g－R) 知识点2 “借助外援”法(T－r) 【提升·必考题型归纳】 考向 天体质量密度估算 真题感悟 1、 掌握开普勒定律和万有引力定律。 2、 能够应用万有引力定律估算天体的质量密度。 考点要求 考题统计 考情分析 （1）开普勒定律 （2）万有引力定律 2023年湖南卷第4题 2023年山东卷第3题 2023年湖北卷第2题 高考对万有引力定律应用的考查各地几乎每年都考，大多以选择题的形式考查，最近几年对这部分内容考查的难度不大。 考点一 开普勒行星运动定律 知识点 开普勒行星运动定律 定　律 内　　容 图示或公式 开普勒第一定律(轨道定律) 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在　　　　的一个 上 开普勒第二定律(面积定律) 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的面积 开普勒第三定律(周期定律) 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都   =k,k是一个与行星无关的常量 注意： ①行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理； ②面积定律是对 而言的,不同的行星相等时间内扫过的面积不等； ③该比值只与 有关,不同的中心天体值不同。 考向 开普勒行星运动定律应用 1．2023年4月14日我国首颗综合性太阳探测卫星“夸父一号”准实时观测部分数据完成了国内外无差别开放，实现了数据共享，体现了大国担当。如图所示，“夸父一号”卫星和另一颗卫星分别沿圆轨道、椭圆轨道绕地球逆时针运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法中正确的是（　　）    A．两卫星在图示位置的速度 B．两卫星在A处的万有引力大小相等 C．两颗卫星在A或B点处可能相遇 D．两颗卫星的运动周期不相等 2．如图所示，“天问一号”探测器成功进入环绕火星椭圆轨道，在椭圆轨道的近火点P（接近火星表面）制动后顺利进入近火圆轨道，Q点为近火轨道上的另一点，M点是椭圆轨道的远火点，椭圆轨道的半长轴等于圆形轨道的直径，下列说法正确的是（　　）    A．探测器在M点的速度大于在Q点的速度 B．探测器在Q点与椭圆轨道上的P点的加速度相同 C．探测器在椭圆轨道与圆轨道上的周期之比为8：1 D．探测器在椭圆轨道上P点与M点的速度之比为3：1 考点二 万有引力定律的理解和应用 知识点1 万有引力与重力的关系 1．万有引力定律 （1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成 、与它们之间距离r的二次方成 。 （2）表达式：F＝G，G是比例系数，叫作引力常量，G＝6.67×10－11 N·m2/kg2。 （3）适用条件： ①公式适用于 间的相互作用。当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。 ②质量分布均匀的球体可视为质点，r是 间的距离。 2．万有引力与重力的关系 地球对物体的万有引力F表现为两个效果：一是重力mg，二是提供物体随地球自转的向心力F向，如图所示。 (1)在赤道上：G＝mg1＋mω2R。 (2)在两极上：G＝mg2。 知识点2 星体表面上的重力加速度 1.在地球表面附近的重力加速度g(不考虑地球自转)：mg＝G，得g＝。 2.在地球上空距离地心r＝R＋h处的重力加速度为g′，由，得 所以。 知识点3 万有引力的“两个推论” 推论1:在匀质球壳的空腔