第七章 万有引力与宇宙航行-【学考一号】2023-2024学年高中物理学业水平复习方略课堂精讲（新教材）

课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 物理 构·网络体系 万 有 引 力 与 宇 宙 航 行 开普勒第一定律尧开普勒第二定律尧开普勒第三定律 万 有 引 力 定 律 的 应 用 万 有 引 力 定 律 宇 宙 航 行 F 万=G m1m2r2公式 宇宙速度 质量分布均匀的球体或球壳之间的相互作用 两质点之间的相互作用 适用条件 mg=G MmR2万有引力=重力渊不考虑地球自转冤 G mMr2 =m v 2 r 尧G mMr2 =mr棕2尧G mMr2 =mr 4仔 2 T2 尧G mMr2 =man万有引力=向心力 第三宇宙速度院16.7 km/s 第二宇宙速度院11.2 km/s 等于近地卫星的线速度 最大环绕速度 最小发射速度 第一宇宙速度院7.9 km/s 线速度院v= GMr姨 周期院T=2仔 r3GM姨 向心加速度院an= GMr2 角速度院棕= GMr3姨F 万=Fn共性 人造卫星 近地卫星尧同步卫星尧月球特例 预言哈雷彗星回归 发现未知天体要要海王星 测量中心天体质量尧密度 测量地球质量 成就 开普勒行星运动定律 揖课程要求铱 殷了解万有引力定律的发现过程遥知道万有引力定律遥认识发现万有 引力定律的重要意义遥认识科学定律对人类探索未知世界的作用遥 殷会计算人造地球卫星的环绕速度遥 知道第二宇宙速度和第三宇 宙速度遥 殷知道牛顿力学的局限性袁体会人类对自然界的探索是不断深入的遥 揖学业要求铱 殷知道行星的运动规律袁理解开普勒三大定律遥 殷理解万有引力定律和会用万有引力定律计算天体质量和密度遥 殷了解人造地球卫星的规律袁知道三个宇宙速度的含义和数值袁会 推导第一宇宙速度遥 课 程 标 准 万有引力定律 万有引力定律的 应用 宇宙航行 考点 开普勒三大定律 的理解和应用 真题归类 2022.1袁9袁3分 2023.1袁2袁3分 30 知识点一 开普勒三大定律的理解和应用 对点典例 咱2023窑嘉 兴测试暂2022年 2月 27日袁 我国在文昌航天发射场使 用野长征八号冶运载火箭成 功将 22 颗卫星发射升空袁 创造中国一箭多星新纪录遥 如图所示袁已知卫 星运行于近地点离地面约 500 公里高的地球 近极地卫星轨道袁则 渊 冤 A. 卫星在近地点的速度大于其在远地点 的速度 B. 卫星的轨道是椭圆袁地球在椭圆的中心 C. 卫星运行周期大于地球同步卫星的 周期 D. 在相同时间内袁卫星在近地点附近扫 过的面积大于在远地点附近扫过的面积 对点训练 火星和木星沿各自的椭圆轨 道绕太阳运行袁根据开普勒行星运动定律可知 渊 冤 A. 太阳位于木星运行轨道的中心 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始 终相等 C. 火星与木星公转周期之比的平方等于 它们轨道半长轴之比的立方 D. 相同时间内袁火星与太阳连线扫过的 面积等于木星与太阳连线扫过的面积 知识点二 万有引力定律 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. 表达式院F越G m1m2r2 袁G 为引力常量袁通 常取 G越6.67伊10原11 N窑m2/kg2袁由英国物理学家 卡文迪什测定遥 3. 适用条件 渊1冤公式适用于质点间的相互作用袁当两 个物体间的距离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 对点典例 咱2023窑1浙江学考暂万有引力 定律表达式为 渊 冤 A. F=G m1m2r B. F=G m1m2r2 C. F=G m1m2r3 D. F=G r 2 m1m2 对点训练 野嫦娥四 号冶绕月运行的示意图如 图所示遥 已知野嫦娥四号冶 的质量为 m袁到月球表面 的距离为 h袁月球质量为 M尧半径为 R袁引力常量为 G遥 野嫦娥四号冶受到 月球引力的大小为 渊 冤 学·知识清单 定律 内容 图示或公式 开普勒 第一定 律渊轨道 定律冤 所有行星绕太阳运 动的轨道都是椭圆袁 太阳处在椭圆的一 个焦点上 开普勒 第二定 律渊面积 定律冤 对任意一个行星来 说袁它与太阳的连线 在相等的时间内扫 过的面积相等 开普勒 第三定 律渊周期 定律冤 所有行星的轨道的 半长轴的三次方跟 它的公转周期的二 次方的比都相等 a3 T 2 越k袁k 是一个与 行星无关的常量 a太阳 地球 太阳 行星 卫星 远地点 近地点 第七章 万有引力与宇宙航行 31 课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 物理 A. G MmR2 B援 G Mm渊R+h冤2 C援 G MmR+h D援 G Mmh2 知识点三 万有引力定律的应用 1. 利用天体表面万有引力=重力渊忽略天 体自转冤 已知天体表面的重力加速度 g和