2019高考物理大二轮实用课件：专题一 力与运动4

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解析 由
������������������ ������2
=mg 得 g=
������������ ������
2 ,则
������月 ������地
=
������月 ������月
2×
������地 2 ������地
≈ ,即 g 月= g 地≈1.6
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
思维导引
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命题热点一
命题热点二
命题热点三
规律方法 1.提供天体做圆周运动的向心力是该天体受到的万
有引力,F
������������������ ,天体做圆周运动需要的向心力是 F 供= ������2 ������2 。 需=m ������
(1)当F供=F需时,天体在圆轨道上正常运行。 (2)当F供>F需时,天体做近心运动。 (3)当F供<F需时,天体做离心运动。 2.对航天器的变轨问题,要抓住其在确定轨道上运行时机械能守 恒,在不同轨道上运行时其机械能不同,轨道半径越大机械能越大。 3.航天器经过同一点的加速度大小如何变化,可根据所受万有引 力的大小来确定。
第4讲
万有引力与航天
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知识脉络梳理
规律方法导引
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知识脉络梳理
规律方法导引
1.知识规律 (1)一条黄金代换式:GM=gR2。 (2)两条基本思路。
①天体附近:
������������· ������
������2 ������������· ������ ②环绕卫星: ������2
=mg =
此可知,人造地球卫星 A、B、C 运转角速度满足关系 ωA<ωB<ωC,选 可知,人造地球卫星 A、B、C 向心加速度满 足关系 aA<aB<aC,选项 C 正确。 由于卫星 C 运行速度最大,转一圈的 路程最小,所以运行一周后,C 最先回到图示位置,A 最后回到图示位 置,选项 D 错误。
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解析 中心天体是“地球” 由G
������地 ������月 ������1 2 4π2 ������1 3 ������������1 2
=m 月
2π 2 r1 ������1
得 m 地= 由G
,因为地球半径不知,选项 A 错误。
2π 2 r2 得 ������2
中心天体是“月球”
v=
������������ 。据此可知,人造地球卫星 ������
A、B、C 运行速 ω=
������������ ,据 ������3
度满足关系 vA<vB<vC,选项 A 错误。由 项 B 错误。由 G
������������ =ma ������2
������������ G ������2 =mω2r,解得
v=
������������ ,轨道半径越小,速度 ������
越大,当轨道半径等于地球半径时,速度等于第一宇宙速度,假设一卫 星绕经过远地点的圆轨道做圆周运动,则此卫星的速度一定小于第 一宇宙速度,卫星从该轨道进入椭圆轨道,要做减速运动,速度要变小, 故三个卫星的速度均小于第一宇宙速度,故 D 错误。
1 6
1 6
m/s2,由 v2=2g 月 h,得 v≈3.6 m/s,选项 A 错误;悬停时受到的反冲作用 力 F=mg 月≈2×103 N,选项 B 正确;从离开近月轨道到着陆的时间内, 有其他力对探测器做功,机械能不守恒,选项 C 错误;由 v=
������月 ������������ ,有 ������ ������地 ������������������ ������2 2 =m ������ ,得 ������
������月 ������ ������2 2
=m
m 月=
4π2 ������2 3 ������������2
2
,
由于探月卫星的质量 m 被约分,因此不能求出它的质量,选项 B 错误。 由 m 地、m 月、r1 和万有引力定律,可知选项 C 正确。 月球绕地球转
������1 2 ������1 3
2.思想方法 (1)物理思想:估算思想、物理模型思想。 (2)物理方法:整体替代法、假设法、近似法、比值法。
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解析 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,
������������ ������2 G ������2 =m ������ ,解得
=
������������地 4π2
,嫦娥三号绕月球转
������2 2
������2 3
=
������������月 4π2
,不
是同一中心天体,故不满足开普勒第三定律,选项 D 错误。
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解析 对赤道上的物体有
������������������ ������2
2 ������������2 2 π 2 =m ω · r=m ������ · r ������
(3)两类卫星。
������������2 ①近地卫星: 2 =mg= ������ ������ ������������· ������ 2π 2 ②同步卫星: (T=24 h) 2 =m(R+h) ������ (������+ℎ) ������������· ������
a=Rω2,a'=Rω'2,可得 ω'=
的距离,卫星甲、 乙分别经过 P 点时 r 相同,则加速度相等,故 B 正确。 根据开普勒第三定律知,椭圆半长轴越大,卫星的周期越大,卫星甲的 半长轴最大,故甲的周期最大,故 C 正确。
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命题热点三
������������������ ������2 根据万有引力提供向心力 ������2 =m ������ ,得
-mg=ma,当赤道上物体飘起来的时候,
������������· ��提供向心力,则此时物体的向心加速度为
=ma',即
此时的向心加速度 a'=g+a,根据向心加速度和角速度的关系有
������' ������+������ ω= ω,故 A 错误。根据牛顿第二定 ������ ������ ������������������ ������������ 律 ������2 =ma,得卫星的加速度 a= ������2 ,M 是地球的质量,r 是卫星到地心