内容正文:
第四章
曲线运动
万有引力与航天
第4课时
万有引力与宇宙航行
必备知识
自主落实
关键能力
强化提升
真题精研
衍生训练
栏目索引
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必备知识
自主落实
一、开普勒定律
《
1.开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一
个焦点上。
2.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
的面积相等。
提升点不同的行星相等的时间内扫过的面积不一定相等。同一行星在近日点的速度
比它在远日点的速度大。
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3.开普勒第三定律:所有行星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,表达式:牙=6。
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二、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的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。
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2.表达式:F=
引力常量G=6.67×101N·m2/kg2。
3.适用条件:质点间的相互作用。当两个物体间的距离远远大于物体本身的大
小时,物体可视为质点;质量分布均匀的球体可视为质点,r是两球球心间的距离。
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三、宇宙速度
1.第一宇宙速度:v1=7.9km/s,是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的
速度,也叫环绕速度。
0计算公式1:由6资-m秀得=
GM
R
(2)计算公式2:由mg=mR得o=VgR。
2.第二宇宙速度:02=11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度,
也叫脱离速度。
3.第三宇宙速度:03=16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度,
也叫逃逸速度。
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四、经典时空观和相对论时空观
1.经典时空观:时间与空间都是独立于物体及其运动而存在的。
2.相对论时空观:物体占有的空间以及物理过程、化学过程,甚至还有生命过程
的持续时间,都与它们的运动状态有关。
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》
绷析明理
“天链一号”的发射过程中,有一阶段沿椭圆轨道运行,如图所示,A、B是运动
的远地点和近地点。
(1)“天链一号”在B点的运动速度比在A点的小。(×)
(2)开普勒第三定律一=k中,k是只与中心天体有关的物理量。(√)
(3)“天链一号”在A点受到的万有引力小于在B点受到的万有引力。(√)
(4)若“天链一号”在B点的速度达到11.2k/s,它将脱离地球的吸引,成为太阳
系的一颗小行星。(√)
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基础应用
(多选)在地面附近有一高速飞行的载人飞船,下列说法正确的是(
A.地面上的人观察到飞船的前后长度与飞船上的人观察到飞船的前后长度是相等
的
B.地面上的人观察到飞船的前后长度与飞船上的人观察到飞船的前后长度是不相
等的
C.地面上的人观察到飞船上的时间进程与地面上的时间进程不一样
D.地面上的人观察到飞船上的时间进程与地面上的时间进程相同
BC解析:根据相对论可知,地面上的人观察到飞船的长度和时间进程变化了,
飞船上的人观察到飞船的长度和时间进程不会变化,B、C正确。
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关键能力
强化提升
考点一开普勒定律与万有引力定律
1.行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理。
2.开普勒行星运动定律也适用于其他天体,例如月球、卫星绕地球的运动。
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