【期中復(fù)習(xí)】人教版2019必修第二冊2023-2024學(xué)年高一下冊物理第七章萬有引力與宇宙航行（考點(diǎn)講解）課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

1．萬有引力定律(2)測定G值的意義：①引力常量的普適性成了萬有引力定律正確性的有力證據(jù)；②使萬有引力定律有了真正的實(shí)用價值。
(1)求兩個質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力，或者當(dāng)兩物體間距離遠(yuǎn)大于物體本身大小時，物體可看成質(zhì)點(diǎn)，此時公式中的r表示兩質(zhì)點(diǎn)間的距離。(2)求兩個質(zhì)量分布均勻的球體間的萬有引力時，公式中的r為兩個球心間的距離。(3)求一個質(zhì)量分布均勻的球體與球外一個質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力時，r指質(zhì)點(diǎn)到球心的距離。
[跟進(jìn)訓(xùn)練1]　如有兩艘輪船，質(zhì)量都是1.0×107 kg，相距10 km，已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，則它們之間的萬有引力的大小為(　　)A．6.67×10－5 N，相比于船自身的重力，該引力可忽略B．6.67×10－5 N，相比于船自身的重力，該引力不能忽略C．6.67×106 N，相比于船自身的重力，該引力可忽略D．6.67×106 N，相比于船自身的重力，該引力不能忽略
4．天體運(yùn)動的分析與計(jì)算(1)基本思路：行星繞太陽的運(yùn)動和衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動一般情況可看作勻速圓周運(yùn)動，所需向心力由太陽或地球這樣的中心天體對它的萬有引力提供，即F引＝F向。
5．天體運(yùn)動中的各物理量與軌道半徑的關(guān)系
【典例】　土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”，組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1 μm到10 m的巖石、塵埃，類似于衛(wèi)星，它們與土星中心的距離從7.3×104 km延伸到1.4×105 km。已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動的周期約為14 h，引力常量為6.67×10－11 N·m2/kg2，則土星的質(zhì)量約為(估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用) (　　)A．9.0×1016 kgB．6.4×1017 kgC．9.0×1025 kgD．6.4×1026 kg
[跟進(jìn)訓(xùn)練1]　(多選)某同學(xué)想根據(jù)平時收集的部分火星資料(如圖所示)計(jì)算出火星的平均密度。下列計(jì)算火星密度的式子中正確的是(引力常量G已知，忽略火星自轉(zhuǎn)的影響) (　　)
A．向心加速度大小之比為4∶1B．角速度之比為2∶1C．周期之比為1∶4D．軌道半徑之比為1∶4
[跟進(jìn)訓(xùn)練2]　(多選)土星外層有一個環(huán)，為了判斷它是土星的一部分還是土星的衛(wèi)星群，可以測量環(huán)中各層的線速度v與該層到土星中心的距離R之間的關(guān)系，則下列判斷正確的是(　)
6．人造衛(wèi)星的變軌(1)衛(wèi)星從低圓軌道Ⅰ變到高圓軌道Ⅲ，需兩次加速。如圖所示，在A點(diǎn)加速由圓周運(yùn)動變?yōu)殡x心運(yùn)動，在B點(diǎn)加速由近心運(yùn)動變?yōu)閳A周運(yùn)動。(2)衛(wèi)星從高圓軌道Ⅲ變到低圓軌道Ⅰ，需兩次減速。如圖所示，在B點(diǎn)減速由圓周運(yùn)動變?yōu)榻倪\(yùn)動，在A點(diǎn)減速由離心運(yùn)動變?yōu)閳A周運(yùn)動。
1．萬有引力和重力的關(guān)系地球?qū)ξ矬w的萬有引力F指向地心，它的一個分力F向充當(dāng)物體隨地球自轉(zhuǎn)所需要的向心力，另一個分力就是物體的重力mg。
4.等效思維——割補(bǔ)法
[跟進(jìn)訓(xùn)練]　某行星為質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，質(zhì)量為M?？蒲腥藛T研究同一物體在該行星上的重力時，發(fā)現(xiàn)物體在“兩極”處的重力為“赤道”上某處重力的1.1倍。已知引力常量為G，則該行星自轉(zhuǎn)的角速度為(　 )
（1）雙星系、統(tǒng)的特點(diǎn)
b.兩顆星體的運(yùn)動周期及角速度都相同，即T1＝T2，ω1＝ω2。c.兩顆星體的軌道半徑與它們之間距離的關(guān)系為：r1＋r2＝L。
（2）多星系統(tǒng)在宇宙中存在“三星”“四星”等多星系統(tǒng)，在多星系統(tǒng)中：a.各個星體做圓周運(yùn)動的周期、角速度相同。b.某一星體做圓周運(yùn)動的向心力是由其他星體對它的萬有引力的合力提供的。
【典例】　(多選)有科學(xué)家認(rèn)為，木星并非圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，而是圍繞著木星和太陽之間的某個公轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行公轉(zhuǎn)，因此可以認(rèn)為木星并非太陽的行星，它們更像是太陽系中的“雙星系統(tǒng)”。假設(shè)太陽的質(zhì)量為m1，木星的質(zhì)量為m2，它們中心之間的距離為L，引力常量為G，則下列說法正確的是(　　)
[跟進(jìn)訓(xùn)練3]　某雙星系統(tǒng)由兩顆質(zhì)量近似相等的恒星組成，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，該雙星系統(tǒng)周期的理論計(jì)算值是實(shí)際觀測周期的k倍(k>1)?？茖W(xué)家推測該現(xiàn)象是由兩恒星連線中點(diǎn)的一個黑洞造成的，則該黑洞的質(zhì)量與該雙星系統(tǒng)中一顆恒星質(zhì)量的比值為(　　)
6．衛(wèi)星的追及相遇問題的分析如果有兩顆衛(wèi)星在同一軌道平面內(nèi)兩個不同軌道上同向繞地球做勻速圓周運(yùn)動，a衛(wèi)星的角速度為ωa，b衛(wèi)星的角速度為ωb，某時刻兩衛(wèi)星正好同時通過地面同一點(diǎn)正上方，相距最近，如圖甲所示；當(dāng)它們轉(zhuǎn)過的角度之差Δθ＝π，即滿足ωaΔt－ωbΔt＝π時，兩衛(wèi)星第一次相距最遠(yuǎn)，如圖乙所示。兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)的條件是ωaΔt1－ωbΔt1＝(2n＋1)π(n＝0,1,2，…)；同理，兩衛(wèi)星相距最近的條件是ωaΔt2－ωbΔt2＝2nπ(n＝0,1,2，…)。
【典例】　如圖所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星在同一平面的兩個不同軌道上均繞地球做勻速圓周運(yùn)動，公轉(zhuǎn)方向相同。已知衛(wèi)星甲的公轉(zhuǎn)周期為T，每經(jīng)過最短時間9T，衛(wèi)星乙都要運(yùn)動到與衛(wèi)星甲最近的位置上，則衛(wèi)星乙的公轉(zhuǎn)周期為(　 )