核心歸納命題角度1 開普勒行星運(yùn)動定律(1)行星的運(yùn)行軌道都是橢圓,求解問題時(shí)可近似為圓軌道處理。(2)同一個行星與中心天體的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等。 不是弧長相等(3) =k中對繞同一中心天體運(yùn)行的星體k值相同,對于不同中心天體的繞轉(zhuǎn)系統(tǒng)k值不同。
命題角度2 重力和萬有引力的關(guān)系(1)不考慮自轉(zhuǎn)時(shí),星球表面附近物體的重力等于物體與星球間的萬有引力,
命題角度3 估算中心天體的質(zhì)量和密度的兩條思路
典例剖析例1(命題角度1)哈雷彗星繞太陽做橢圓運(yùn)動,其運(yùn)動軌道遠(yuǎn)日點(diǎn)距離太陽35.1 AU,近日點(diǎn)距離太陽0.586 AU,地球繞太陽做圓周運(yùn)動,軌道半徑為1 AU,公轉(zhuǎn)速度約為29.8 km/s。已知引力勢能的表達(dá)式為Ep=- ,其中G為引力常量,m1為中心天體質(zhì)量,m2為環(huán)繞天體質(zhì)量,r為兩天體中心的距離。則根據(jù)以上信息,可知哈雷彗星的最小環(huán)繞速率約為(  ) km/s km/sD.3.8 km/s
解析 哈雷彗星在軌道上運(yùn)行的過程中機(jī)械能守恒,則由引力勢能的表達(dá)式可知哈雷彗星運(yùn)動到遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)環(huán)繞速率最小,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
對點(diǎn)訓(xùn)練1.(命題角度2)(2022全國乙卷)2022年3月,中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400 km的“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室上通過天地連線,為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過直播畫面可以看到,在近地圓軌道上飛行的“天宮二號”中,航天員可以自由地漂浮,這表明他們(  )A.所受地球引力的大小近似為零B.所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零C.所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小近似相等D.在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小
解析 本題考查萬有引力定律的應(yīng)用。航天員在空間站中所受萬有引力完全提供其做圓周運(yùn)動所需的向心力,飛船對其作用力等于零,故C正確,A、B錯誤;根據(jù)萬有引力公式F萬=G 可知,航天員在地球表面上所受引力的大小大于其在飛船內(nèi)所受引力的大小,即大于其隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小,故D錯誤。
2.(命題角度3)(2021全國乙卷)科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測,給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示??茖W(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動軌跡是半長軸約為1 000 AU(太陽到地球的距離為1 AU)的橢圓,銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力,設(shè)太陽的質(zhì)量為m,可以推測出該黑洞質(zhì)量約為(  )A.4×104mB.4×106mC.4×108mD.4×1010m
核心歸納命題角度1 近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星(1)近地衛(wèi)星:①軌道半徑等于地球半徑;②衛(wèi)星所受萬有引力等于重力mg;③衛(wèi)星向心加速度即為重力加速度。(2)同步衛(wèi)星:①同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期;②所有地球同步衛(wèi)星都在赤道上空相同的高度上。
典例剖析例2(命題角度1、3)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。靜止衛(wèi)星是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)非常重要的組成部分,下圖為地球某靜止衛(wèi)星的轉(zhuǎn)換軌道示意圖,其中Ⅰ為近地軌道,Ⅱ?yàn)檗D(zhuǎn)換軌道,Ⅲ為同步軌道,下列說法正確的是(  )A.赤道上靜止物體的向心加速度為a0,Ⅰ軌道上衛(wèi)星的加速度為a1,Ⅲ軌道上衛(wèi)星的加速度為a3,則加速度的大小關(guān)系為a3>a1>a0B.在Ⅱ軌道上,衛(wèi)星從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的過程中機(jī)械能增加C.在P點(diǎn),Ⅱ軌道的線速度大于Ⅰ軌道的線速度D.Ⅱ軌道對應(yīng)的運(yùn)行周期大于Ⅲ軌道對應(yīng)的運(yùn)行周期
破題:衛(wèi)星變軌時(shí)速度的變化要根據(jù)萬有引力和所需向心力的大小關(guān)系判斷;根據(jù)牛頓第二定律比較各點(diǎn)的加速度;根據(jù)開普勒第三定律比較不同軌道上衛(wèi)星的周期關(guān)系。
素養(yǎng)要語 衛(wèi)星變軌的兩種情況
對點(diǎn)訓(xùn)練3.(命題角度1)(2021海南卷)2021年4月29日,我國在海南文昌用長征五號B運(yùn)載火箭成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌道。核心艙運(yùn)行軌道距地面的高度約為400 km,地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近36 000 km。則該核心艙的(  )A.角速度比地球同步衛(wèi)星的小B.周期比地球同步衛(wèi)星的長C.向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大D.線速度比地球同步衛(wèi)星的小
4.(命題角度2)(多選)極軌氣象衛(wèi)星的運(yùn)動采用近極地太陽同步軌道,衛(wèi)星軌道平面和太陽光線保持固定的交角。衛(wèi)星每天差不多在固定的時(shí)間經(jīng)過同一地區(qū)兩次。將極軌氣象衛(wèi)星的軌道看作圓形,每條軌道都經(jīng)過高緯度地區(qū),由于地球自轉(zhuǎn),使一個極軌衛(wèi)星每隔12 h左右就可以獲得一次全球的氣象資料。關(guān)于極軌衛(wèi)星在軌運(yùn)行,以下判斷正確的是(  )A.運(yùn)行速度小于第一宇宙速度B.運(yùn)行高度與地球同步通信衛(wèi)星的高度相同C.運(yùn)行軌道中心不是地心D.向心加速度小于地球表面處重力加速度
解析 極軌衛(wèi)星的運(yùn)行周期為12 h,大于近地衛(wèi)星的運(yùn)行周期(約84 min), 所以其運(yùn)行速度小于近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度即第一宇宙速度,選項(xiàng)A正確;極軌衛(wèi)星的運(yùn)行周期為12 h,小于地球同步通信衛(wèi)星的運(yùn)行周期(24 h), 所以其運(yùn)行高度小于地球同步通信衛(wèi)星的高度,選項(xiàng)B錯誤;任何繞地球勻速圓周運(yùn)行的衛(wèi)星,其軌道中心都是地心,選項(xiàng)C錯誤;極軌衛(wèi)星的向心加速度為
情境解讀高考常以我國對太空的探索,如北斗系統(tǒng)、中國天眼、中國空間站、天問一號、嫦娥工程、神舟系列飛船等為情境,考查考生對開普勒行星運(yùn)動定律、萬有引力定律的應(yīng)用。題目設(shè)問的角度比較新穎,對考生的能力要求較高,體現(xiàn)了對物理核心素養(yǎng)中科學(xué)思維的考查,充分考查了考生應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力,同時(shí)鼓勵考生拓展視野,關(guān)注國家最新科技進(jìn)展,增強(qiáng)民族自信心和自豪感??枷蚍治鲇嘘P(guān)萬有引力定律及其應(yīng)用的題目在高考中通常以選擇題的形式出現(xiàn),難度一般中等;從命題趨勢上看,以近幾年中國空間技術(shù)和宇宙探索為情境的題目備受青睞,分析人造衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律仍是考試中的熱點(diǎn)。
案例探究例1(2022江蘇徐州二模)2020年我國實(shí)施天問一號計(jì)劃,將通過一次發(fā)射,實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、降落、巡視”三大火星探索任務(wù)。如圖所示,探測器經(jīng)歷橢圓軌道Ⅰ→橢圓軌道Ⅱ→圓軌道Ⅲ的變軌過程。Q為軌道Ⅰ遠(yuǎn)火點(diǎn),P為軌道Ⅰ近火點(diǎn),探測器在三個軌道運(yùn)行時(shí)都經(jīng)過P點(diǎn)。則探測器(  )A.沿軌道Ⅰ運(yùn)行至P點(diǎn)的速度大于運(yùn)行至Q點(diǎn)的速度B.沿軌道Ⅱ運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度大于沿軌道Ⅲ運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度C.沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期小于沿軌道Ⅲ運(yùn)行的周期D.與火星連線在相等時(shí)間內(nèi),沿軌道Ⅰ運(yùn)行與沿軌道Ⅱ運(yùn)行掃過的面積相等
解析 探測器沿軌道Ⅰ從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的過程中,要克服引力做功,動能減小,所以經(jīng)過P點(diǎn)的速度大于運(yùn)行至Q點(diǎn)的速度,故A正確;經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度是由火星對探測器的引力產(chǎn)生的,由G =ma知加速度取決于火星的質(zhì)量和P點(diǎn)的位置,與軌道無關(guān),即沿軌道Ⅱ運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度等于沿軌道Ⅲ運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度,故B錯誤;由題圖知,軌道Ⅱ的半長軸a大于軌道Ⅲ的圓周半徑r3,根據(jù)開普勒第三定律 ,知沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期T2大于沿軌道Ⅲ運(yùn)行的周期T3,故C錯誤;由開普勒第二定律知,沿同一軌道運(yùn)動過程中,衛(wèi)星與行星連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等,故D錯誤。
角度拓展1 (2022山東濰坊模擬)2021年5月15日7時(shí)18分,天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)。某天文愛好者做出如下假設(shè):未來航天員登陸火星,在火星表面將小球豎直上拋,取拋出位置O點(diǎn)處的位移x=0,從小球拋出開始計(jì)時(shí),以豎直向上為正方向,小球運(yùn)動的 -t圖像如圖所示(其中a、b均為已知量)。忽略火星的自轉(zhuǎn),且將其視為半徑為R的勻質(zhì)球體,引力常量為G。則下列分析正確的是(  )A.小球豎直上拋的初速度為2a
考向分析萬有引力與航天問題是高考中的高頻考點(diǎn),其中雙星與多星模型也是??紗栴},此類問題常涉及我們?nèi)祟愄剿饔钪娴男掳l(fā)現(xiàn)、新成果,隨著我國航天技術(shù)的飛速發(fā)展,萬有引力定律及其應(yīng)用仍將是今后一個時(shí)期的命題熱點(diǎn)。
案例探究例2(多選)在宇宙中,當(dāng)一顆恒星靠近黑洞時(shí),黑洞和恒星可以相互繞行,從而組成雙星系統(tǒng)。在相互繞行的過程中,質(zhì)量較大的恒星上的物質(zhì)會逐漸被吸入到質(zhì)量較小的黑洞中,從而被吞噬掉,黑洞吞噬恒星的過程也被稱之為“潮汐瓦解事件”。天鵝座X-1就是這樣一個由黑洞和恒星組成的雙星系統(tǒng),它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動。在剛開始吞噬的較短時(shí)間內(nèi),恒星和黑洞的距離不變,則在這段時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是(  )A.它們間的萬有引力大小變大B.它們間的萬有引力大小不變C.恒星做圓周運(yùn)動的線速度變大D.恒星做圓周運(yùn)動的角速度變大
角度拓展2 (多選)三顆質(zhì)量均為m的星球(可視為質(zhì)點(diǎn))位于邊長為L的等邊三角形的三個頂點(diǎn)上。如圖所示,如果它們中的每一顆都在相互的引力作用下沿等邊三角形的外接圓軌道運(yùn)行,引力常量為G,下列說法正確的是(  )

相關(guān)課件

專題04+萬有引力定律及其應(yīng)用(課件)-2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(新教材新高考):

這是一份專題04+萬有引力定律及其應(yīng)用(課件)-2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(新教材新高考),共59頁。PPT課件主要包含了PARTONE,考情分析,PARTTWO,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,真題研析·規(guī)律探尋,核心提煉·考向探究,萬有引力與重力的關(guān)系,題型特訓(xùn)·命題預(yù)測,萬有引力定律的應(yīng)用,天體質(zhì)量及密度的計(jì)算等內(nèi)容,歡迎下載使用。

適用于新高考新教材廣西專版2024屆高考物理二輪總復(fù)習(xí)專題1力與運(yùn)動第4講萬有引力定律及其應(yīng)用課件:

這是一份適用于新高考新教材廣西專版2024屆高考物理二輪總復(fù)習(xí)專題1力與運(yùn)動第4講萬有引力定律及其應(yīng)用課件,共55頁。PPT課件主要包含了內(nèi)容索引,體系構(gòu)建?真題感悟,知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,高考真題再練,高頻考點(diǎn)?探究突破,命題點(diǎn)點(diǎn)撥,審題指導(dǎo),答案D,變軌問題,思維路徑等內(nèi)容,歡迎下載使用。

新高考版高考物理二輪復(fù)習(xí)(新高考版) 第1部分 專題1 第4講 圓周運(yùn)動 天體的運(yùn)動課件PPT:

這是一份新高考版高考物理二輪復(fù)習(xí)(新高考版) 第1部分 專題1 第4講 圓周運(yùn)動 天體的運(yùn)動課件PPT,共60頁。PPT課件主要包含了高考物理二輪復(fù)習(xí)策略,專題一力與運(yùn)動,內(nèi)容索引,考點(diǎn)一圓周運(yùn)動,考點(diǎn)二天體的運(yùn)動,高考預(yù)測,專題強(qiáng)化練,圓周運(yùn)動,天體的運(yùn)動等內(nèi)容,歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)課件 更多

2023屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題4第1講恒定電流和交變電流課件

2023屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題4第1講恒定電流和交變電流課件

高考物理二輪復(fù)習(xí)課件專題一第四講萬有引力定律及其應(yīng)用 (含解析)

高考物理二輪復(fù)習(xí)課件專題一第四講萬有引力定律及其應(yīng)用 (含解析)

高考物理二輪復(fù)習(xí)第1部分專題突破方略專題4第2講電磁感應(yīng)問題課件

高考物理二輪復(fù)習(xí)第1部分專題突破方略專題4第2講電磁感應(yīng)問題課件

高考物理二輪復(fù)習(xí)第1部分專題突破方略專題2第1講功和能課件

高考物理二輪復(fù)習(xí)第1部分專題突破方略專題2第1講功和能課件

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán),請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費(fèi)推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎勵,申請 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符,數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部