第4章 第4讲 第1课时 万有引力定律及其应用(全面落实基础)（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

第4讲　万有引力与航天 第1课时　万有引力定律及其应用(全面落实基础) 一、开普勒行星运动定律 开普勒第一定律 所有行星绕太阳运动的轨道都是______，太阳处在椭圆的一个焦点上 开普勒第二定律 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______相等 开普勒第三定律 所有行星轨道的半长轴的_______跟它的公转周期的_______的比都相等 椭圆 面积 三次方 二次方 质点 球心 三、宇宙速度 第一宇宙速度 第一宇宙速度又叫______速度，是人造卫星的最小_____速度，其数值为____km/s 第二宇宙速度 使物体挣脱_____引力束缚的最小发射速度，其数值为_____km/s 第三宇宙速度 使物体挣脱_____引力束缚的最小发射速度，其数值为____ km/s 环绕 发射 7.9 地球 11.2 太阳 16.7 情境创设　 一颗卫星围绕地球运动，A、B是卫星运动的远地点和近地点。 √ × √ × × (一) 开普勒行星运动定律(固基点) [题点全练通] 1．[开普勒第一定律的理解] (多选)下列说法正确的是 (　 ) A．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D．太阳是静止不动的 解析：太阳系中八大行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，而太阳位于八大行星椭圆轨道的一个共同焦点上，故A正确；行星的运动轨迹为椭圆，即行星做曲线运动，速度方向沿轨道的切线方向，故B正确；椭圆上某点的切线并不一定垂直于此点与焦点的连线，故C错误；太阳并非静止，它围绕银河系的中心不断转动，故D错误。 答案：AB　 答案：C 答案：D 答案：C 答案：C 答案：CD　 2．宇宙速度与运动轨迹的关系 (1)v发＝7.9 km/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动。 (2)7.9 km/s＜v发＜11.2 km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。 (3)11.2 km/s≤v发＜16.7 km/s，卫星绕太阳做椭圆运动。 (4)v发≥16.7 km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。 (三) 运行参量的分析与比较(释疑点) 研清微点1　卫星运行状态参量的比较与计算　 1．(2022·广东高考)“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是 (　 ) A．火星公转的线速度比地球的大 B．火星公转的角速度比地球的大 C．火星公转的半径比地球的小 D．火星公转的加速度比地球的小 答案：D 答案：C　 一点一过 物理量随轨道半径变化的规律 [提醒]　a、v、ω、T均与卫星的质量无关，只由轨道半径和中心天体质量共同决定，所有状态参量的比较，最终归结到半径的比较。 研清微点2　地球静止轨道卫星　 3．我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉卫星发射中心成功发射，首次实现了地球上相距千公里两个地面站之间的量子态远程传输，“墨子”由火箭发射至高度为500 km的圆形轨道。此前在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7，G7属于地球静止轨道卫星(高度约为36 000 km)，它将使北斗系统的可靠性进一步提高。关于卫星以下说法中正确的是 (　 ) A．这两颗卫星的运行速度可能大于7.9 km/s B．通过地面控制可以将北斗G7定点于西昌正上方 C．量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗G7的周期小 D．量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7的小 答案：C　 一点一过 1．地球静止轨道卫星的6个“一定” 2．地球静止轨道卫星与同步卫星的关系 地球同步卫星位于地面上方，其离地面高度约为 36 000 km，周期与地球自转周期相同，但轨道平面与绕行方向可以是任意的。地球静止轨道卫星是一种特殊的同步卫星。 [答案]　C [答案]　A [答案]　AC [答案]　AC [答案]　A 1．[树立民族自信](2022·全国乙卷)2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km 的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们 (　 ) A．所受地球引力的大小近似为零 B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D．在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 答案：C 2．[借助科研资料](2021·山东等级考) 从“玉兔”登月到“祝融” 探火，