第24讲：万有引力定律及应用（课件）——备战2024年高考物理一轮复习全面攻略

主讲老师：陈庆威 第24讲： 万有引力定律及应用 考点 考题统计 考情分析 开普勒定律 万有引力定律 2023·湖南卷·T4 2023·山东卷·T3 2023·湖北卷·T2 2022·湖南卷·T8　2022·浙江1月·T8　2021·全国甲卷·T18 2021·天津卷·T5　2021·北京卷·T6　2021·福建卷·T8 2022·全国乙卷·T14　2022·辽宁卷·T9　2022·河北卷·T2 2022·广东卷·T2　2021·全国乙卷·T18　2021·山东卷·T5 2020·全国卷Ⅰ·T15　2020·全国卷Ⅱ·T15　2020·山东卷·T7 2020·浙江7月选考·T7　2018·全国卷Ⅱ·T16 关于万有引力的问题高考几乎每年都考，考查形式以选择题为主，考查的难度一般不大。 考情分析 目录 CONTENT 开普勒定律 万有引力定律 求天体的质量和密度 开普勒定律 第一部分 开普勒定律 01. 必备知识 定律 内容 图示/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　　　，太阳处在　　　的一个焦点上 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　　　相等 开普勒第三定律 (周期定律) 所有行星轨道的半长轴的 跟它的公转周期的 的比都相等 　＝k，k是一个与行星无关的常量 三次方 二次方 椭圆 椭圆 面积 对定律的理解 02. 关键能力 1.行星绕太阳运动的轨道通常按圆轨道处理. 探索历程（基础） 关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（    ） A．开普勒通过天文仪器观察到行星绕太阳运动的轨道是椭圆 B．卡文迪许通过对几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值 C．第谷通过严密的数学运算，得出了行星的运动规律 D．牛顿通过比较月球和近地卫星的向心加速度，对万有引力定律进行了“月—地检验” 【参考答案：B】 典例 NO.1 开普勒定律（基础） 1970年4月24日，中国第1颗人造地球卫星东方红一号发射成功，拉开了中国人探索宇宙奥秘，和平利用太空、造福人类的序幕，因此4月24日定为“中国航天日”。52年过去了，东方红一号仍然在太空飞行，运行在近地点441千米，远地点2286千米的椭圆轨道上，卫星质量173千克，运行周期114分钟。则（　　） A．东方红一号在近地点的运行速率比远地点小 B．东方红一号在近地点受到地球的万有引力比远地点小 C．地球位于东方红一号椭圆轨道的一个焦点上 D．东方红一号的运行周期大于同步卫星的运行周期 【参考答案：C】 典例 NO.2 （2023·江西宜春·校联考二模）地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的粗圆。如图所示，哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为r1，线速度大小为v1，加速度大小为a1。在远日点与太阳中心的距离为r2，线速度大小为v2,加速度大小为a2。天文学家哈雷成功预言了哈雷彗星的回归。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预计下次飞近地球将在2061年左右。下列说法中正确的是（　　） A． B． C．哈雷彗星椭圆轨道的半长轴是地球公转轨道半径的 倍 D．地球与哈雷彗星绕太阳转动过程中在相等的时间内扫过的面积相等 开普勒定律（能力） 典例 NO.3 解析 【参考答案：C】 开普勒定律（能力） 典例 (2023·四川省成都七中模拟)如图所示，A、B两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，O为地心，在两卫星运行过程中，AB连线和OA连线的夹角最大为θ，则A、B两卫星（ ） 开普勒定律(提升) 典例 NO.4 解析 【参考答案：C】 开普勒定律(提升) 典例 开普勒第三定律 （2023·浙江·统考高考真题）木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为1：2：4。木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为T0，则（    ） A．木卫一轨道半径为 B．木卫二轨道半径为 C．周期T与T0之比为 D．木星质量与地球质量之比为 真题 NO.1 解析 开普勒第三定律 真题 （2021·福建·考真题）（多选）两位科学家因为在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体而获得了2020年诺贝尔物理学奖。他们对一颗靠近银河系中心的恒星S2的位置变化进行了持续观测，记录到的S2的椭圆轨道如图所示。图中O为椭圆的一个焦点，椭圆偏心率（离心率）约为0.87。P、Q分别为轨道的远银心点和近银心点，Q与O的距离约为120AU（太阳到地球的距离为1AU），S2的运行