专题3 第2讲 万有引力与航天-【成功方案】2024年高考物理艺术生文化课总复习课件(PPT)

第2讲　万有引力与航天 专题三　力与物体的曲线运动 知识回扣 01 高考题型1 02 高考题型2 03 高考题型3 04 目 录 CONTENTS 高考题精选精练 06 课时作业 07 高考题型4 05 知识回扣 ‹#› 匀速圆周 万有引力 小 大 7.9 最大环绕 最小发射 11.2 地球 16.7 太阳 gR2 平抛 环绕 高考题型1　 万有引力定律的理解及应用 ‹#› ‹#› 高考题型2　 卫星运行参量的分析 高考题型3　 卫星变轨与对接 高考题型4　 双星与多星问题 [答案]　B 高考题精选精练 课时作业 点击进入Word ‹#› 谢谢观看 ‹#› 1．在处理天体的运动问题时，通常把天体的运动看成是____________运动，其所需要的向心力由____________提供。其基本关系式为Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)＝mω2r＝meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r＝m(2πf)2r。在天体表面，忽略自转的情况下有Geq \f(Mm,R2)＝mg。 2．卫星的绕行速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系 (1)由Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)，得v＝__________，则r越大，v越小。 (2)由Geq \f(Mm,r2)＝mω2r，得ω＝__________，则r越大，ω越小。 (3)由Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(4π2,T2)r，得T＝__________，则r越大，T越大。 eq \r(\f(GM,r)) eq \r(\f(GM,r3)) eq \r(\f(4π2r3,GM)) 3．卫星变轨 (1)由低轨变高轨，需增大速度，稳定在高轨道上时速度比在低轨道______。 (2)由高轨变低轨，需减小速度，稳定在低轨道上时速度比在高轨道______。 4．宇宙速度 (1)第一宇宙速度： 推导过程为：由mg＝eq \f(mv\o\al(2,1),R)＝eq \f(GMm,R2)得： v1＝________＝________＝________ km/s。 第一宇宙速度是人造地球卫星的____________速度，也是人造地球卫星的____________速度。 eq \r(\f(GM,R)) eq \r(gR) (2)第二宇宙速度：v2＝_______ km/s，使物体挣脱________引力束缚的最小发射速度。 (3)第三宇宙速度：v3＝_______ km/s，使物体挣脱________引力束缚的最小发射速度。 【规律方法】 1．分析天体运动类问题的一条主线就是F万＝F向，抓住黄金代换公式GM＝________。 2．确定天体表面重力加速度的方法有： (1)测重力法；(2)单摆法；(3)______(或竖直上抛)物体法；(4)近地卫星________法。 【例1】　2021年7月25日消息称，科学家们在火星上发现了第一个液态水湖，这表明火星上很可能存在生命。美国的“洞察”号火星探测器曾在2018年11月降落到火星表面。假设该探测器在着陆火星前贴近火星表面运行一周用时为T，已知火星的半径为R1，地球的半径为R2，地球的质量为M，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则火星的质量为(　　) A．eq \f(4π2R\o\al(3,1)M,gR\o\al(2,2)T2)　　　　　　 B．eq \f(gR\o\al(2,2)T2M,4π2R\o\al(3,1)) C．eq \f(gR\o\al(2,1),G) D．eq \f(gR\o\al(2,2),G) [答案]　A [解析]　绕地球表面运动的物体由牛顿第二定律可知：Geq \f(Mm,R\o\al(2,2))＝mg 同理，对绕火星表面运动的物体有：eq \f(GM火m,R\o\al(2,1))＝meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2R1 结合两个公式可解得：M火＝eq \f(4π2R\o\al(3,1)M,gR\o\al(2,2)T2)，故A对。 【技巧点拨】 1．由于地球上的物体随地球自转需要的向心力由万有引力的一个分力提供，万有引力的另一个分力才是重力。 2．利用天体表面的重力加速度g和天体半径R。 由于Geq \f(Mm,R2)＝mg，故天体质量M＝eq \f(gR2,G)，天体密度ρ＝eq \f(M,V)＝eq \f(M,\f(4,3)πR3)＝eq \f(3g,4πGR)。 3．通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r。 (1)由万有引力等于向心力，即Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(4π2,T2)r，得出中心天体质量M＝eq \f(4π2r3,GT