（2024年镜像物理）高考物理二轮专题突破------《圆周运动 万有引力与航天》+解密高考+轻松突破（全国通用）

生活即教育,社会即学校,教学做合一。 Life is education, society is school, and teaching is integrated. 二轮复习专题：圆周运动　万有引力与航天 一、考点归纳 二、典型模型 三、基本思路 四、实例分析 五、高分突破 一、考点归纳 考点一：圆周运动的运动学问题 1．描述圆周运动的物理量 2．匀速圆周运动 (1)定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动． (2)特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变速运动． (3)条件：合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心． 考点二　圆周运动的动力学问题 1．匀速圆周运动的向心力 (1)作用效果：向心力产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小． (2)大小：Fn＝m＝mrω2＝mr＝mωv. (3)方向：始终沿半径方向指向圆心，时刻在改变，即向心力是一个变力． 2．离心运动和近心运动 (1)离心运动：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动． (2)受力特点(如图) ①当F＝0时，物体沿切线方向飞出，做匀速直线运动． ②当0<F<mrω2时，物体逐渐远离圆心，做离心运动． ③当F>mrω2时，物体逐渐向圆心靠近，做近心运动． (3)本质：离心运动的本质并不是受到离心力的作用，而是提供的力小于做匀速圆周运动需要的向心力． 3．匀速圆周运动与变速圆周运动中合力、向心力的特点 (1)匀速圆周运动的合力：提供向心力． (2)变速圆周运动的合力(如图) ①与圆周相切的分力Ft产生切向加速度at，改变线速度的大小，当at与v同向时，速度增大，做加速圆周运动，反向时做减速圆周运动． ②指向圆心的分力Fn提供向心力，产生向心加速度an，改变线速度的方向． 4．三种临界情况 (1)接触面滑动临界：F＝F静m. (2)接触面分离临界：FN＝0. (3)绳恰好绷紧：FT＝0；绳恰好断，FT达到绳子最大承受拉力． 考点三 开普勒行星运动定律 1. 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椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 2. 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面积相等 3. 开普勒第三定律(周期定律)：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。（，k是一个与行星无关的常量） 考点四 卫星运行参量的分析 1．基本公式 (1)线速度：由G＝m得v＝. (2)角速度：由G＝mω2r得ω＝. (3)周期：由G＝m()2r得T＝2π. (4)向心加速度：由G＝man得an＝. 结论：同一中心天体的不同卫星，轨道半径r越大，v、ω、an越小，T越大，即越高越慢． 2．“黄金代换式”的应用 忽略中心天体自转影响，则有mg＝G，整理可得GM＝gR2.在引力常量G和中心天体质量M未知时，可用gR2替换GM. 3．求中心天体的质量和密度 (1)利用天体表面重力加速度g和天体半径R. (2)利用卫星环绕中心天体的周期T、轨道半径r和天体半径R. 特例：对近地卫星，r＝R，则ρ＝. 4. 卫星变轨： (1)由低轨变高轨，瞬时点火加速，稳定在高轨道上时速度较小、动能较小、机械能较大；由高轨变低轨，反之． (2)卫星经过两个轨道的相切点，加速度相等，外轨道的速度大于内轨道的速度． (3)无论是圆轨道还是椭圆轨道，外轨道的周期较大． 5．双星问题 (1)两星都绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动，角速度(周期)相等． (2)各自所需的向心力由彼此间的万有引力提供 ＝m1ω2r1＝m2ω2r2 (3)两星的轨道半径之和等于两星之间的距离，且m1r1＝m2r2，m1＋m2＝. 考点五 宇宙速度 1． 第一宇宙速度(环绕速度)：v1＝7.9 km/s，是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度，也是人造地球卫星的最小发射速度。 2． 第二宇宙速度：v2＝11.2 km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。 3． 第三宇宙速度：v3＝16.7 km/s，是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。 考点六 天体的“追及”问题 1．相距最近：两同心转动的卫星(rA<rB)同向转动时，位于同一直径上且在圆心的同侧时，相距最近．从相距最近到再次相距最近，两卫星的运动关系满足：(ωA－ωB)t＝2π或－＝2．相距最远：两同心转动的卫星(rA<rB)同向转动时，位于同一直径上且在圆心的异侧时，相距最远．从相距最近到第一次相距最远，两卫星的运动关系满足：(ωA－ωB)t′＝π或－＝. 二、典型模型 1．常见的传动方式及特点 同轴转动 皮带传动 齿轮传动 装置 A、B两点在同