高考物理一轮复习4.4万有引力与航天课件

这是一份高考物理一轮复习4.4万有引力与航天课件，共54页。PPT课件主要包含了基础落实，考点突破，思维拓展，三次方，二次方，两球心间，匀速圆周，运动状态，答案A，答案CD等内容，欢迎下载使用。

知识点一　开普勒三定律的内容、公式
知识点三　宇宙速度1．三个宇宙速度
知识点四　经典时空观和相对论时空观1．经典时空观(1)在经典力学中，物体的质量是不随________而改变的．(2)在经典力学中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是________的．2．相对论时空观(1)在狭义相对论中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是________的．(2)光速不变原理：不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都是________的．
思考辨析(1)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体若距离无限靠近，它们间的万有引力趋于无限大．(　　)(2)地球表面的物体的重力一定等于地球对它的万有引力．(　　)(3)已知地球绕太阳转动的周期和轨道半径，可以求出地球的质量．(　　)(4)行星在椭圆轨道上运行速率是变化的，离太阳越远，运行速率越小．(　　)
(5)近地卫星距离地球最近，环绕速度最小．(　　)(6)地球同步卫星根据需要可以定点在北京正上空．(　　)(7)极地卫星通过地球两极，且始终和地球某一经线平面重合．(　　)(8)发射火星探测器的速度必须大于11.2 km/s.(　　)
2. (多选)如图所示，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆．设卫星、月球绕地球运行周期分别为T卫、T月，地球自转周期为T地，则(　　)A．T卫T月C．T卫3．[2021·湖南长沙市联考]卫星发射进入预定轨道往往需要进行多次轨道调整．如图所示，某次发射任务中先将卫星送至近地轨道，然后再控制卫星进入椭圆轨道．图中O点为地心，A点是近地轨道和椭圆轨道的交点，远地点B离地面高度为6R(R为地球半径)．设卫星在近地轨道运动的周期为T，下列对卫星在椭圆轨道上运动的分析正确的是(　　)A．控制卫星从图中近地轨道进入椭圆轨道需要使卫星减速B．卫星通过A点时的速度是通过B点时速度的6倍C．卫星通过A点时的加速度是通过B点时加速度的6倍D．卫星从A点经4T的时间刚好能到达B点
考点二　万有引力定律的理解及应用师生共研题型1|万有引力的计算例1 [2020·全国卷Ⅰ，15]火星的质量约为地球质量的1/10，半径约为地球半径的1/2，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为(　　)A．0.2　　　　B．0.4　　　　C．2.0　　　　D．2.5
练1　一物体在地球表面重16 N，它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N，取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2，此时火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍(　　)A．2 B．3 C．3.5 D．4
练2　[2020·青岛二模]美国航天局与欧洲航天局合作，发射的火星探测器已经成功登录火星．荷兰企业家巴斯兰斯多普发起的“火星一号”计划打算将总共24人送上火星，创建一块长期殖民地．若已知引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星密度的是(　　)A．在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间tB．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动，测出运行周期TC．火星探测器在高空绕火星做匀速圆周运动，测出距火星表面的高度H和运行周期TD．观察火星绕太阳的匀速圆周运动，测出火星的直径D和运行周期T
考点三　卫星运行规律及特点多维探究题型1宇宙速度例4 [2020·北京卷，5]我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”．已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是(　　)A．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
例5 (多选)2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通．若其导航系统中部分卫星的运动轨道如图所示．b为地球同步卫星；c为倾斜圆轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同．d为地球的低轨道极地卫星，下列说法正确的是(　　)A．卫星b和卫星c的运行半径相等B．卫星d的角速度一定比卫星c的角速度小C．卫星b的向心加速度比卫星d的向心加速度小D．卫星d的动能一定比卫星b的动能大
例6 [2020·天津卷，2]北斗问天，国之夙愿．我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍．与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星(　　)A．周期大 B．线速度大C．角速度大 D．加速度大
练4　[2020·黑龙江哈尔滨三中二模]2020年3月9日19时55分，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第54颗导航卫星，该卫星被科研人员称为“吉星”，是北斗三号卫星导航系统第二颗地球同步轨道卫星，下列对于“吉星”的说法正确的是(　　)A．“吉星”运行过程中周期保持不变B．“吉星”运行过程中线速度保持不变C．“吉星”运行过程中向心加速度保持不变D．“吉星”可能静止在地球上空的任意位置
解析：本题考查同步卫星的运行特点．由题意可知，“吉星”为地球同步轨道卫星，则运行过程中周期与地球自转周期相同，即保持不变，故A正确；“吉星”做圆周运动，则线速度方向时刻变化，所以线速度时刻变化，故B错误；“吉星”运行过程中向心加速度大小不变，方向时刻改变，故C错误；“吉星”为地球同步轨道卫星，只能静止在与地球赤道平面共面的位置，故D错误．
练5　[2021·湖北八校联考]2019年11月5日01时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕．如图所示，倾斜地球同步轨道卫星的运行轨道面与地球赤道面有夹角，运行周期等于地球的自转周期．倾斜地球同步轨道卫星正常运行，则下列说法正确的是(　　)A．此卫星相对地面静止B．如果有人站在地球赤道的地面上，此人的向心加速度比此卫星的向心加速度大C．此卫星的发射速度小于地球的第一宇宙速度D．此卫星轨道正下方某处的人用望远镜观测，可能会一天看到两次此卫星
解析：倾斜地球同步轨道卫星相对地面有运动，而地球同步轨道卫星相对于地球静止，选项A错误；赤道上的人的角速度与同步卫星的角速度相同，但运动半径较小，根据a＝ω2r可知，赤道上的人的向心加速度小于此卫星的向心加速度，选项B错误；地球的第一宇宙速度是地球上发射卫星的最小速度，选项C错误；如题图所示，地球同步轨道与倾斜同步轨道有两个交点，交点位置正下方的人用望远镜观测，一天能看到两次此卫星，选项D正确．
模型2 三星模型及规律
例2 宇宙空间有一种由三颗星体A、B、C组成的三星体系，它们分别位于等边三角形ABC的三个顶点上，绕一个固定且共同的圆心O做匀速圆周运动，轨道如图中实线所示，其轨道半径rAvB>vCB．加速度大小关系是aA>aB>aCC．质量大小关系是mA>mB>mCD．所受万有引力合力的大小关系是FA＝FB＝FC
练1　[2021·哈尔滨市质检](多选)人类首次发现的引力波来源于距地球13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程．设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞的距离为L，其运动周期为T，则(　　)A．黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量B．黑洞A的线速度一定大于黑洞B的线速度C．两个黑洞间的距离L一定，M越大，T越大D．两个黑洞的总质量M一定，L越大，T越大