第13講萬(wàn)有引力天體運(yùn)動(dòng),-3-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律1.第一定律:所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是,太陽(yáng)處在這些橢圓的一個(gè)上。2.第二定律:對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō),它與太陽(yáng)的連線在_內(nèi)掃過(guò)的面積。3.第三定律:所有行星的軌道的的三次方跟它的的二次方的比值都。其表達(dá)式為,其中a是橢圓軌道的半長(zhǎng)軸,T是行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期,k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量。,橢圓,焦點(diǎn),相等的時(shí)間,相等,半長(zhǎng)軸,公轉(zhuǎn)周期,相等,-4-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,1.關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,下列說(shuō)法符合史實(shí)的是()A.開(kāi)普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上,導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B.開(kāi)普勒在天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因D.開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,B,解析:行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是開(kāi)普勒在第谷長(zhǎng)期觀察行星運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上總結(jié)歸納出來(lái)的,并不是在牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)上導(dǎo)出的,但他并沒(méi)有找出行星按這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因,A、C錯(cuò)誤,B正確。牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,D錯(cuò)誤。,-5-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,2.關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng),早期有“地心說(shuō)”與“日心說(shuō)”之爭(zhēng),而“地心說(shuō)”容易被人們所接受的原因之一是由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得人們觀察到太陽(yáng)東升西落B.所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,且近地點(diǎn)速度小,遠(yuǎn)地點(diǎn)速度大C.開(kāi)普勒第三定律,式中k的值僅與中心天體的質(zhì)量有關(guān)D.開(kāi)普勒三定律也適用于其他星系的行星運(yùn)動(dòng),B,解析:根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可以推斷出近地點(diǎn)速度大,遠(yuǎn)地點(diǎn)速度小,故選項(xiàng)B錯(cuò)。,-6-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,-7-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,萬(wàn)有引力定律的理解1.內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引,引力的方向在它們的連線上,引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成,與它們之間距離r的二次方成。2.表達(dá)式:,G為引力常量,G=6.6710-11Nm2/kg2。3.適用條件(1)公式適用于間的相互作用。當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí),物體可視為質(zhì)點(diǎn)。(2)質(zhì)量分布均勻的球體可視為質(zhì)點(diǎn),r是的距離。,正比,反比,質(zhì)點(diǎn),兩球心間,-8-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,1.關(guān)于萬(wàn)有引力公式,以下說(shuō)法正確的是()A.公式只適用于星球之間的引力計(jì)算,不適用于質(zhì)量較小的物體B.當(dāng)兩物體間的距離趨近于0時(shí),萬(wàn)有引力趨近于無(wú)窮大C.兩物體間的萬(wàn)有引力也符合牛頓第三定律D.公式中引力常量G的值是牛頓規(guī)定的,C,解析:萬(wàn)有引力公式,雖然是牛頓由天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出的,但牛頓又將它推廣到了宇宙中的任何物體,適用于計(jì)算任何兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)兩個(gè)物體的距離趨近于0時(shí),兩個(gè)物體就不能視為質(zhì)點(diǎn)了,萬(wàn)有引力公式不再適用,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;兩物體間的萬(wàn)有引力也符合牛頓第三定律,選項(xiàng)C正確;公式中引力常量G的值,是卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)驗(yàn)測(cè)定的,而不是人為規(guī)定的,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,-9-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,B,-10-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,-11-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用1.解決天體(衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本思路,-12-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,-13-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,越小,越小,越大,越小,-14-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,1.利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù),不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是()A.地球的半徑及重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn))B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離D.地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽(yáng)間的距離,D,-15-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,B,-16-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,1.估算天體質(zhì)量和密度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題(1)利用萬(wàn)有引力提供天體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力估算天體質(zhì)量時(shí),估算的只是中心天體的質(zhì)量,并非環(huán)繞天體的質(zhì)量。(2)區(qū)別天體半徑R和衛(wèi)星軌道半徑r,只有在天體表面附近的衛(wèi)星才有rR;計(jì)算天體密度時(shí),中的R只能是中心天體的半徑。2.運(yùn)動(dòng)參量a、v、T均與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān),只由軌道半徑r和中心天體質(zhì)量共同決定。所有參量的比較,最終歸結(jié)到半徑的比較。,-17-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,宇宙航行1.三個(gè)宇宙速度(1)第一宇宙速度:v1=km/s,衛(wèi)星在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度,又稱環(huán)繞速度。(2)第二宇宙速度:v2=km/s,使衛(wèi)星掙脫引力束縛的最小地面發(fā)射速度,又稱脫離速度。(3)第三宇宙速度:v3=km/s,使衛(wèi)星掙脫引力束縛的地面發(fā)射速度,也叫逃逸速度。,7.9,地球表面附近,11.2,地球,16.7,太陽(yáng),最小,-18-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,-19-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,3.宇宙速度與運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系(1)v發(fā)=km/s時(shí),衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(2)7.9km/sv發(fā)km/s,衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡為橢圓。(3)11.2km/sv發(fā)km/s,衛(wèi)星繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)。(4)v發(fā)16.7km/s,衛(wèi)星將掙脫太陽(yáng)引力的束縛,飛到太陽(yáng)系以外的空間。,7.9,11.2,16.7,-20-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,1.天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空,與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接前,天舟一號(hào)在距離地面約380km的圓軌道上飛行,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度B.線速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自轉(zhuǎn)周期D.向心加速度小于地面的重力加速度,A,-21-,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,2.天文學(xué)家近日在銀河系發(fā)現(xiàn)一顆全新的星球“超級(jí)地球”。它的半徑是地球的2.3倍,而質(zhì)量卻是地球的17倍,科學(xué)家們認(rèn)為這顆星球可能是由巖石組成。它的發(fā)現(xiàn)將有助于探索地球之外是否存在生命。這顆“超級(jí)地球”的第一宇宙速度約為()A.3km/sB.1