2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 第4講 萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用課件.ppt

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專題一力與運(yùn)動(dòng) 第4講萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 建體系 記要點(diǎn) 研考向 提能力 做真題 明考向 4 限訓(xùn)練 通高考 1 2016 高考全國(guó)卷 T14 關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 下列說(shuō)法符合史實(shí)的是 A 開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上 導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B 開普勒在天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上 總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C 開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因D 開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律 解析 開普勒在前人天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 但沒有找出行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因 而牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律 答案 B 2 2016 高考全國(guó)卷 T17 利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星 可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無(wú)線電通訊 目前 地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6 6倍 假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小 若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的 則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為 A 1hB 4hC 8hD 16h 答案 B 3 2017 高考全國(guó)卷 T14 2017年4月 我國(guó)成功發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接 對(duì)接形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來(lái)的軌道 可視為圓軌道 運(yùn)行 與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比 組合體運(yùn)行的 A 周期變大B 速率變大C 動(dòng)能變大D 向心加速度變大 答案 C 4 2018 高考全國(guó)卷 T16 2018年2月 我國(guó)500m口徑射電望遠(yuǎn)鏡 天眼 發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星 J0318 0253 其自轉(zhuǎn)周期T 5 19ms 假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體 已知萬(wàn)有引力常量為6 67 10 11N m2 kg2 以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為 A 5 109kg m3B 5 1012kg m3C 5 1015kg m3D 5 1018kg m3 答案 C 5 多選 2017 高考全國(guó)卷 T19 如圖 海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng) P為近日點(diǎn) Q為遠(yuǎn)日點(diǎn) M N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn) 運(yùn)行的周期為T0 若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用 則海王星在從P經(jīng)M Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 從M到Q的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中引力與速度的夾角大于90 因此引力做負(fù)功 從Q到N的過(guò)程中 引力與速度的夾角小于90 因此引力做正功 即海王星從M到N的過(guò)程中萬(wàn)有引力先做負(fù)功后做正功 D項(xiàng)正確 答案 CD 6 多選 2018 高考全國(guó)卷 T20 2017年 人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波 根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程 在兩顆中子星合并前約100s時(shí) 它們相距約400km 繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈 將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體 由這些數(shù)據(jù) 萬(wàn)有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí) 可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星 A 質(zhì)量之積B 質(zhì)量之和C 速率之和D 各自的自轉(zhuǎn)角速度 答案 BC 考情分析 命題特點(diǎn)與趨勢(shì) 怎么考1 近幾年有關(guān)萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用的題目在高考中通常以選擇題的形式出現(xiàn) 極個(gè)別情況下會(huì)出現(xiàn)在計(jì)算題中 難度一般中等 在考查內(nèi)容上一般考查天體運(yùn)動(dòng)參量間的關(guān)系 天體質(zhì)量 密度 的估算 萬(wàn)有引力定律等基本概念和基本規(guī)律的理解與應(yīng)用 有時(shí)還會(huì)涉及能量知識(shí) 同時(shí)還會(huì)考查運(yùn)用控制變量法進(jìn)行定性判斷或定量計(jì)算的能力 2 從命題趨勢(shì)上看 分析人造衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律仍是考試中的熱點(diǎn) 以近幾年中國(guó)及世界空間技術(shù)和宇宙探索為背景的題目備受青睞 會(huì)形成新情景的物理題 解題要領(lǐng) 怎么做1 正確理解萬(wàn)有引力及萬(wàn)有引力定律 掌握天體質(zhì)量和密度的估算方法 熟悉一些天體的運(yùn)行常識(shí) 2 結(jié)合牛頓第二定律 向心力公式和萬(wàn)有引力定律分析計(jì)算衛(wèi)星運(yùn)行及衛(wèi)星變軌問(wèn)題 答案 C 2 2018 湖南長(zhǎng)沙市高三統(tǒng)考 2016年11月17日12時(shí)41分 我國(guó)航天員景海鵬 陳冬踏上返回之旅 他們?cè)?天宮二號(hào) 空間實(shí)驗(yàn)室已工作生活了30天 創(chuàng)造了中國(guó)航天員太空駐留時(shí)間的新紀(jì)錄 假設(shè)未來(lái)的某一天我國(guó)宇航員登上某一星球 測(cè)得該星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍 而該星球的平均密度與地球的差不多 則該星球質(zhì)量大約是地球質(zhì)量的 A 2倍B 4倍C 8倍D 16倍 答案 C 3 2018 東北三省四市教研聯(lián)合體聯(lián)考 2016年12月23日據(jù) 科技日?qǐng)?bào) 報(bào)道 使用傳統(tǒng)火箭的時(shí)候 從地球出發(fā)前往火星的單程 旅行 大約是6到7個(gè)月 相比傳統(tǒng)引擎 如果電磁驅(qū)動(dòng)引擎能夠成功投入實(shí)際運(yùn)用 人類可以在10個(gè)星期內(nèi)抵達(dá)火星 中國(guó)已經(jīng)開發(fā)出了低軌道太空測(cè)試設(shè)備 目前安裝在了 天宮二號(hào) 上進(jìn)行測(cè)試 處于領(lǐng)先地位 若能將飛行器P送到火星附近使其繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 如圖所示 火星相對(duì)飛行器的張角為 火星半徑為R 飛行器繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r 已知萬(wàn)有引力常量G 若想求得火星的質(zhì)量 下列條件滿足的是 A 若測(cè)得飛行器周期和火星半徑R 可得到火星的質(zhì)量B 若測(cè)得飛行器周期和軌道半徑r 可得到火星的質(zhì)量C 若測(cè)得飛行器周期和張角 可得到火星的質(zhì)量D 以上條件都不能單獨(dú)得到火星的質(zhì)量 答案 B 典例展示1 2018 江蘇六市高三第二次聯(lián)考 2016年 神舟十一號(hào) 飛船和 天宮二號(hào) 在距地面393km的圓軌道上順利對(duì)接 天宮二號(hào) 運(yùn)行軌道比 天宮一號(hào) 運(yùn)行軌道高出了50km 則 A 天宮二號(hào) 運(yùn)動(dòng)的周期大于 天宮一號(hào) 運(yùn)動(dòng)的周期B 天宮二號(hào) 運(yùn)動(dòng)的速度大于 天宮一號(hào) 運(yùn)動(dòng)的速度C 天宮二號(hào) 運(yùn)動(dòng)的加速度大于 天宮一號(hào) 運(yùn)動(dòng)的加速度D 天宮二號(hào) 運(yùn)動(dòng)的角速度大于 天宮一號(hào) 運(yùn)動(dòng)的角速度 答案 A 方法技巧 分析衛(wèi)星運(yùn)行參量的 一模型 兩思路 1 一種模型 無(wú)論是自然天體 如地球 月亮 還是人造天體 如宇宙飛船 人造衛(wèi)星 都可以看作質(zhì)點(diǎn) 圍繞中心天體 視為靜止 做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 如例題中的中心天體為地球 4 如圖所示 A為近地氣象衛(wèi)星 B為遠(yuǎn)地通信衛(wèi)星 假設(shè)它們都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 已知地球半徑為R 衛(wèi)星A距地面高度可忽略不計(jì) 衛(wèi)星B距地面高度為h 不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力 則下列說(shuō)法正確的是 答案 D 答案 AD 6 國(guó)務(wù)院批復(fù) 自2016年起將4月24日設(shè)立為 中國(guó)航天日 1970年4月24日我國(guó)首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號(hào) 目前仍然在橢圓軌道上運(yùn)行 其軌道近地點(diǎn)高度約為440km 遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約為2060km 1984年4月8日成功發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行在赤道上空35786km的地球同步軌道上 設(shè)東方紅一號(hào)在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度為a1 東方紅二號(hào)的加速度為a2 固定在地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a3 則a1 a2 a3的大小關(guān)系為 A a2 a1 a3B a3 a2 a1C a3 a1 a2D a1 a2 a3 答案 D 典例展示2 2018年6月2日 我國(guó)成功發(fā)射高分六號(hào)遙感衛(wèi)星 如圖所示是衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中的某一次變軌示意圖 衛(wèi)星從橢圓軌道 上的遠(yuǎn)地點(diǎn)Q改變速度進(jìn)入地球同步軌道 P點(diǎn)為橢圓軌道的近地點(diǎn) 下列說(shuō)法正確的是 A 衛(wèi)星在橢圓軌道 上運(yùn)行時(shí) 在P點(diǎn)的速度等于在Q點(diǎn)的速度B 衛(wèi)星在橢圓軌道 上的Q點(diǎn)的速度小于在同步軌道 上的Q點(diǎn)的速度C 衛(wèi)星在橢圓軌道 上的Q點(diǎn)加速度大于在同步軌道 上的Q點(diǎn)的加速度D 衛(wèi)星耗盡燃料后 在微小阻力的作用下 機(jī)械能減小 軌道半徑變小 動(dòng)能變小 思路探究 1 衛(wèi)星在不同軌道上的加速度大小由什么決定 2 衛(wèi)星變軌運(yùn)動(dòng)的原因是什么 答案 B 4 衛(wèi)星經(jīng)過(guò)不同軌道相交的同一點(diǎn)時(shí)加速度相等 如例題中Q點(diǎn)的加速度相等 答案 A 8 2018 沈陽(yáng)大連高三期末檢測(cè) 中國(guó)航天的發(fā)展一直偏重應(yīng)用 而在純科學(xué)的空間天文與深空探測(cè)方面 過(guò)去長(zhǎng)期是空白的 所以中國(guó)航天局計(jì)劃2018年將利用嫦娥五號(hào)進(jìn)行第一次火星探測(cè) 之前美國(guó)已發(fā)射了鳳凰號(hào)著陸器降落在火星北極進(jìn)行勘察 如圖為鳳凰號(hào)著陸器經(jīng)過(guò)多次變軌后登陸火星的軌跡圖 軌道上的P S Q三點(diǎn)與火星中心在同一直線上 P Q兩點(diǎn)分別是橢圓軌道的遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn) 且PQ 2QS 已知軌道 為圓軌道 關(guān)于著陸器 下列說(shuō)法正確的是 A 在P點(diǎn)由軌道 進(jìn)入軌道 需要點(diǎn)火加速B 在軌道 上S點(diǎn)的速度小于在軌道 上Q點(diǎn)的速度C 在軌道 上S點(diǎn)與在軌道 上P點(diǎn)受到的萬(wàn)有引力相同D 在軌道 上由P到S的時(shí)間是其在軌道 上由P到Q時(shí)間的2倍 答案 B 答案 C