物理必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行综合与测试备课ppt课件

这是一份物理必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行综合与测试备课ppt课件，共34页。PPT课件主要包含了核心素养微课三，课题一，人造卫星的变轨问题，模型展示，运动分析，典例1，典例剖析，规律总结，对点训练，课题二等内容，欢迎下载使用。

人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，如图所示。(1)为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道Ⅰ上。
(2)在A点点火加速，速度变大，进入椭圆轨道Ⅱ。(3)在B点(远地点)再次点火加速进入圆轨道Ⅲ。
　　　　　(多选)(2021·浙江高一月考)2020年11月24日在海南文昌航天发射场成功用长征5系列运载火箭搭载“嫦娥5号”升空，并于12月1日晚上成功着陆在月球表面，12月17日嫦娥五号带着2千克月壤样品成功返回地球。探测器在着陆月球过程从轨道3，到轨道2，再到轨道1。
设探测器在轨道3与轨道2经过Q点的速度分别为v3Q与v2Q，加速度分别为a3Q与a2Q；探测器在轨道2与轨道1经过P点的速度分别为v2P与v1P，加速度分别为a2P与a1P，则以下说法正确的是(　　)A．v2P＝v1P　　　　　B．a2P＝a1PC．v3Q>v2PD．a3Q>a1P
1．(2021·江苏南通市高一期末)如图所示，发射地球同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道Ⅰ，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道Ⅱ，到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道Ⅲ。下列说法正确的是(　　)A．同步卫星可定位于北京正上方B．卫星在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9 km/sC．卫星在轨道Ⅱ上运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度D．卫星由轨道Ⅱ进入同步轨道Ⅲ，需在Q点加速
解析：同步卫星定位于赤道正上方，不可能定位于北京正上方，故A错误；所有圆轨道卫星的运行速度都不可能大于7.9 km/s，故B错误；P点是轨道Ⅱ的近地点，P点受到的万有引力大，据万有引力产生加速度可知，在轨道Ⅱ上P点的加速度大于Q点的加速度，故C错误；卫星由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，是内轨向外轨变化，所以到达Q点时必须加速，从而进入轨道Ⅲ，故D正确。
如图所示，同步卫星c和近地卫星b都与赤道共面，绕地球做圆周运动；赤道上的物体a随地球自转，做圆周运动。
同步卫星、近地卫星和赤道上物体的比较
1．相同点(1)都以地心为圆心做匀速圆周运动。(2)同步卫星与赤道上的物体具有相同的角速度。
2．西昌卫星发射中心的火箭发射架上，有一待发射的卫星，它随地球自转的线速度为v1、加速度为a1；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动，线速度为v2、加速度为a2；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为v3、加速度为a3。则v1、v2、v3的大小关系和a1、a2、a3的大小关系是(　　)A．v3>v2>v1；a3>a2>a1B．v2>v3>v1；a2>a3>a1C．v2>v3>v1；a2v2>v1；a2>a3>a1
宇宙中两颗靠得很近的天体构成一个“双星系统”，两颗天体以它们连线上的一点为圆心，做匀速圆周运动，两天体与圆心始终在同一条直线上。
(1)运动特点：两颗子星绕着连线上的一点做圆周运动，所以它们的周期T是相等的，角速度ω也是相等的，又根据v＝ωr，可得它们的线速度与轨道半径成正比。
　　　　　两个靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图所示。已知双星的质量分别为m1和m2，它们之间的距离为L，引力常量为G，求双星的运行轨道半径r1和r2及运行周期T。
3．(多选)(2021·麻城市高一月考)经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。
现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2＝3∶2。则可知(　 　)
1．(2021·江苏星海实验中学高一月考)北京时间2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经图示多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面。
下列说法正确的是(　　)A．在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度B．在P点由轨道1进入轨道2需要加速C．分别由轨道1与轨道2经过P点时，加速度大小相等D．在轨道2上经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
解析：嫦娥五号发射出去后绕地球做椭圆运动，没有离开地球束缚，故嫦娥五号的发射速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/s，A错误；卫星在轨道1上的P点处减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入轨道2，B错误；在P点嫦娥五号卫星产生的加速度都是由万有引力产生的，因为同在P点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道上运动，在P点时万有引力产生的加速度大小相等，方向相同，C正确；卫星做椭圆轨道运动时，远月点P速度小，近月点Q速度大，即在轨道2经过P点时速度小于Q点速度，D错误。
3．天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的黑洞。星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么(　　)A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B．它们做圆周运动的周期与其质量成反比C．它们做圆周运动的半径与其质量成反比D．它们所受的向心力与其质量成反比