2016届高考物理(沪科版)大一轮复习精讲课件：第4章 曲线运动 万有引力与航天2-4-5

A．15天
B．25天
C．35天
D．45天
强基固本
考点突破
解析
根据牛顿第二定律及万有引力定律得 ① ②
GMm1 m14π2 ＝ 2 r1 r2 T1 1 GMm2 m24π2 ＝ 2 r2 r2 T2 2 r3 T2 1 1 由①②得： 3＝ 2， r2 T2 r2 即 T2＝ r1 r2 120 T＝ r1 1 49 120 ×6.39≈25 天， 49
图1 4π2a A. Gb 4π2b B. Ga Ga C. 2 4π b Gb D. 2 4π a
强基固本 考点突破
解析
2 3 Mm 2π 2 GMT r GM a 3 由 G 2 ＝mr( T ) ，得 r ＝ ，即 2＝ 2 ＝b，求得 r 4π2 T 4π
4π2a 地球的质量为 M＝ Gb ，因此 A 项正确。 答案 A
强基固本
考点突破
4．(2014·浙江卷，16)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥
王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1＝19 600 km，公转周
期T1＝6.39天。2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小 卫星，其中一颗的公转轨道半径r2＝48 000 km，则它的公转 周期T2最接近于 ( )
A．公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小 的物体 B．当两物体间的距离趋近于 0 时，万有引力趋近于无穷大 C．两物体间的万有引力也符合牛顿第三定 D．公式中引力常量 G 的值是牛顿规定的
强基固本 考点突破
解析
m1m2 万有引力公式 F＝G 2 ，虽然是牛顿由天体的运动规 r
律得出的，但牛顿又将它推广到了宇宙中的任何物体，适用于 计算任何两个质点间的引力，故选项 A 错误；当两个物体的距 离趋近于 0 时，两个物体就不能视为质点了，万有引力公式不 再适用，选项 B 错误；两物体间的万有引力也符合牛顿第三定 律，选项 C 正确；公式中引力常量 G 的值，是卡文迪许在实验 室里实验测定的，而不是人为规定的，故选项 D 错误。 答案 C
强基固本
考点突破
2．(2014· 贵州贵阳联考)近年来，人类发射了多枚火星探测器， 对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用 火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做 “近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为 T， 则火星的平均密度 ρ 的表达式为(k 是一个常数) ( k A．ρ＝T B．ρ＝kT C．ρ＝kT
2
。
(2)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
不同 的。
强基固本
考点突破
3．狭义相对论的两条基本假设 (1) 相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律 都是 不同 的。 不变 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
强基固本
2
)
k D．ρ＝ 2 GT
强基固本
考点突破
解析
Mm 4π2 4 3 由万有引力定律知 G 2 ＝m 2 r，联立 M＝ρ·πR 和 r r T 3
3π ＝R，解得 ρ＝ 2，D 正确。 GT 答案 D
强基固本
考点突破
题组二
天体的运动
3．对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周 运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测 得的不同卫星做圆周运动的半径 r 与周期 T 关系作出如图 1 所示图像，则可求得地球质量为(已知引力常量为 G) ( )
考点突破
思维深化
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大。 ( )
(2)牛顿根据前人的研究成果得出了万有引力定律，并测量得 出了万有引力常量。
(
(3)人造地球卫星绕地球运动，其轨道平面一定过地心。 (
)
)
强基固本
考点突破
(4)在地球上，若汽车的速度达到7.9 km/s，则汽车将飞离地
2．第三宇宙速度(逃逸速度)：v3＝
太阳
强基固本
考点突破
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 运动状态 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 相同 的。
强基固本
考点突破
2．相对论时空观 (1)在狭义相对论中，物体的质量是随物体运动速度的增大 而 增大 的，用公式表示为 m＝ m0 v 1－ 2 c
强基固本
考点突破
3．适用条件 (1)公式适用于
质点
间的相互作用。当两个物体间 两球心间
的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。
(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是
距离。
的
强基固本
考点突破
知识点二、环绕速度 1．第一宇宙速度又叫
环绕速度
。 环绕地球做
2．第一宇宙速度是人造地球卫星在 地面附近 匀速圆周运动时具有的速度。 3．第一宇宙速度是人造卫星的
第5课时 万有引力与航天
强基固本
考点突破
[知 识 梳 理] 知识点一、万有引力定律及其应用 1．内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在 它们的连线上，引力的大小与物体的质量 m1 和 m2 的乘积
成正比
，与它们之间距离 r 的平方 成反比 。
m1m2 2．表达式：F＝ G 2 r G 为引力常量：G＝6.67×10－11 N· m2/kg2。
选项 B 正确。 答案 B
面。
( )
(5)“嫦娥三号”探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周 期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则周期较小的轨道半径 一定较小。
(
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
)
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考点突破
[题 组 自 测] 题组一 万有引力定律的理解及应用
m1m2 1．关于万有引力公式 F＝G 2 ，以下说法中正确的是 r ( )
最大环绕
速度，也是人
造地球卫星的 最小发射 速度。 4．第一宇宙速度的计算方法。 v2 Mm (1)由 G 2 ＝m R 得 v＝ R v2 (2)由 mg＝m R 得 v＝ GM R 。 gR 。
强基固本 考点突破
知识点三、第二宇宙速度和第三宇宙速度 1．第二宇宙速度(脱离速度)：v2＝ 挣脱 脱 地球 11.2 km/s，使物体 引力束缚的最小发射速度。 16.7 km/s，使物体挣 引力束缚的最小发射速度。