1、基礎(chǔ)課時11萬有引力與航天,成正比,成反比,質(zhì)點,兩球心間,知識點二、環(huán)繞速度 1.第一宇宙速度又叫_。 2.第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星在_繞地球做勻速圓周運動時具有的速度。 3.第一宇宙速度是人造衛(wèi)星的_速度，也是人造地球衛(wèi)星的_速度。 4.第一宇宙速度的計算方法,環(huán)繞速度,地面附近,最大環(huán)繞,最小發(fā)射,知識點三、第二宇宙速度和第三宇宙速度 1.第二宇宙速度：v2_ km/s，使物體掙脫_引力束縛，永遠離開地球的最小發(fā)射速度。 2.第三宇宙速度：v3_ km/s，使物體掙脫_引力束縛，飛到太陽系外的最小發(fā)射速度。 知識點四、經(jīng)典時空觀和相對論時空觀 1.經(jīng)典時空觀 (1)在經(jīng)典力學(xué)中，物體的

2、質(zhì)量是不隨_而改變的。 (2)在經(jīng)典力學(xué)中，同一物理過程發(fā)生的位移和對應(yīng)時間的測量結(jié)果在不同的參考系中是_的。,11.2,地球,16.7,太陽,運動狀態(tài),相同,不變,不同,不同,增大,思考判斷 (1)只有天體之間才存在萬有引力。() (2)當(dāng)兩物體間的距離趨近于零時，萬有引力趨近于無窮大。() (3)第一宇宙速度與地球的質(zhì)量有關(guān)。() (4)地球同步衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度。() (5)地球同步衛(wèi)星可以定點于北京正上方。() (6)若物體的發(fā)射速度大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，則物體可以繞太陽運行。() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6),【例1】(多選)(2015新課標(biāo)全國

3、卷，21)我國發(fā)射的“嫦娥三號”登月探測器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運行；然后經(jīng)過一系列過程，在離月面4 m高處做一次懸停(可認為是相對于月球靜止)；最后關(guān)閉發(fā)動機，探測器自由下落。已知探測器的質(zhì)量約為1.3103 kg，地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑約為月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小約為9.8 m/s2。則此探測器() A.在著陸前的瞬間，速度大小約為8.9 m/s B.懸停時受到的反沖作用力約為2103 N C.從離開近月圓軌道到著陸這段時間內(nèi)，機械能守恒 D.在近月圓軌道上運行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運行的線速度,答案BD,方法提煉 地球表面的

4、物體運動規(guī)律的遷移應(yīng)用： 在地球上所有只在重力作用下的運動形式，如自由落體運動、豎直上拋運動、平拋運動、斜拋運動等，其運動規(guī)律和研究方法同樣適用于在其他星球表面的同類運動的分析，只是當(dāng)?shù)刂亓铀俣热≈挡煌选?【變式訓(xùn)練】 1.有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面處的重力加速度是地球表面處重力加速度的4倍，則該星球的質(zhì)量將是地球質(zhì)量的(忽略其自轉(zhuǎn)影響)(),答案D,答案B,方法提煉 中心天體質(zhì)量和密度常用的估算方法,【變式訓(xùn)練】 2.(多選)(2016山西大學(xué)附中月考)已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以算出地球的質(zhì)量M(已知引力常量G)() A.地球繞太陽運行的周期T1及地球到太陽中心的距離R1 B

5、.月球繞地球運動的周期T2及月球到地球中心的距離R2 C.地球繞太陽運行的速度v3及地球到太陽中心的距離R3 D.人造衛(wèi)星在地面附近的運行速度v4和運行周期T4,答案BD,考點三衛(wèi)星的運行規(guī)律 1.衛(wèi)星的軌道 (1)赤道軌道：衛(wèi)星的軌道在赤道平面內(nèi)，同步衛(wèi)星就是其中的一種。 (2)極地軌道：衛(wèi)星的軌道過南北兩極，即在垂直于赤道的平面內(nèi)，如極地氣象衛(wèi)星。 (3)其他軌道：除以上兩種軌道外的衛(wèi)星軌道，且軌道平面一定通過地球的球心。,2.衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系(rR地h),3.同步衛(wèi)星的六個“一定”,【例3】(2015四川理綜，5)登上火星是人類的夢想，“嫦娥之父”歐陽自遠透露：

6、中國計劃于2020年登陸火星。地球和火星公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運動，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表，火星和地球相比(),A.火星的公轉(zhuǎn)周期較小 B.火星做圓周運動的加速度較小 C.火星表面的重力加速度較大 D.火星的第一宇宙速度較大,答案B,【變式訓(xùn)練】 3.(2014天津理綜，3)研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時。假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比() A.距地面的高度變大 B.向心加速度變大 C.線速度變大 D.角速度變大,答案A,考點四雙星模型 繞公共圓心轉(zhuǎn)動的兩個星體組成的系統(tǒng)，我們稱之為雙星系統(tǒng)，如圖1所示，雙星

7、系統(tǒng)模型有以下特點：,圖1,(1)“向心力等大反向”兩顆行星做勻速圓周運動的向心力由它們之間的萬有引力提供，故F1F2，且方向相反，分別作用在兩顆行星上，是一對作用力和反作用力。 (2)“周期、角速度相同”兩顆行星做勻速圓周運動的周期、角速度相等。 (3)“半徑反比”圓心在兩顆行星的連線上，且r1r2L，兩顆行星做勻速圓周運動的半徑與行星的質(zhì)量成反比。,【例4】2015年4月，科學(xué)家通過歐航局天文望遠鏡在一個河外星系中，發(fā)現(xiàn)了一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，如圖2所示。這也是天文學(xué)家首次在正常星系中發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量雙黑洞。這對驗證宇宙學(xué)與星系演化模型、廣義相對論在極端條件下的適應(yīng)性等都具有十

8、分重要的意義。我國今年底也將發(fā)射全球功能最強的暗物質(zhì)探測衛(wèi)星。若圖中雙黑洞的質(zhì)量分別為M1和M2，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動。根據(jù)所學(xué)知識，下列選項正確的是(),圖2,A.雙黑洞的角速度之比12M2M1 B.雙黑洞的軌道半徑之比r1r2M2M1 C.雙黑洞的線速度之比v1v2M1M2 D.雙黑洞的向心加速度之比a1a2M1M2,答案B,答案C,反思總結(jié) 解決雙星、多星問題，緊抓四點： (1)雙星或多星的特點、規(guī)律，確定系統(tǒng)的中心以及運動的軌道半徑。 (2)星體的向心力由其他天體的萬有引力的合力提供。 (3)星體的角速度相等。 (4)星體的軌道半徑不是天體間的距離。要利用幾何知

9、識，尋找兩者之間的關(guān)系，正確計算萬有引力和向心力。,【變式訓(xùn)練】 4. (多選)宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用相互繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖3所示。若AOOB，則(),圖3 A.星球A的質(zhì)量一定大于星球B的質(zhì)量 B.星球A的線速度一定大于星球B的線速度 C.雙星間距離一定，雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動周期越大 D.雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動周期越大,答案BD,1.(多選)中國首位“太空教師”王亞平在天宮一號太空艙內(nèi)做了如下兩個實驗：實驗一，將用細線懸掛的小球由靜止釋放

10、，小球呈懸浮狀。實驗二，拉緊細線給小球一個垂直于線的速度，小球以懸點為圓心做勻速圓周運動，如圖4所示。設(shè)線長為L，小球的質(zhì)量為m，小球做圓周運動的速度為v。已知地球?qū)π∏虻囊s是地面重力mg的0.9，則在兩次實驗中，線對小球拉力大小是(),圖4,答案AD,2.(2015重慶理綜，2)宇航員王亞平在“天宮1號”飛船內(nèi)進行了我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象。若飛船質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船所在處的重力加速度大小為(),答案B,3.對于環(huán)繞地球做圓周運動的衛(wèi)星來說，它們繞地球做圓周運動的周期會隨著軌道半徑的變化而變化，某同學(xué)根據(jù)測得的不同衛(wèi)星做圓周運動的半徑r與周期T關(guān)系作出如圖5所示圖象，則可求得地球質(zhì)量為(已知引力常量為G)(),圖5,答案A,4.(2015山東理綜，15)如圖6，拉格朗日點L1位于地球和月球連線上，處在該點的物體在地球和月球引力的