1、同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 第2页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究06 万有引力与航天第3页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究本章总结第4页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究知 识 结 构第5页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究万有引力与航天第6页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方
2、 法 探 究万有引力与航天第7页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究复 习 点 津第8页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究1万有引力定律基本知识(1)定律的内容和公式宇宙间的一切物体都具有相互吸引力两个物体间的引力大小，跟它们质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比引力常量 G6.671011 Nm2/kg2.万有引力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反公式：FGmmr2.第9页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题
3、方 法 探 究(2)适应条件万有引力定律的公式严格讲只适用于两个质点间的相互作用，当两个物体间的距离远大于自身线度时，也可以视为质点均匀的球体可视为质点，r 为两球心间的距离(3)发现万有引力定律的重要意义它把地面上的运动和天体的运动有规律的结合在一起，第一次揭示了自然界中一种基本的相互作用力，使人们树立了认识和支配宇宙规律的信心第10页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究2万有引力定律在天文学上的应用(1)基本方法把天体(或人造卫星)的运动近似看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供公式为：FGMmr2 mv2r m2rm(2
4、T)2rm(2f)2r，解决具体问题时可根据情况选择合适的公式分析、计算第11页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究(2)求天体质量和密度已知做匀速圆周运动的天体的周期 T、轨道半径 r，由万有引力等于向心力得出：FGMmr2 m(2T)2r，可知天体质量 M42r3GT2.若再已知天体的半径 R，根据密度公式 MV，得出天体的密度为 3r3GT2R3，若卫星在天体表面上运转，则密度公式可简化为 3GT20.二者虽然表达式不同，但对同一个中心天体，计算出的密度值相等第12页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复
5、 习 点 津解 题 方 法 探 究(3)地球上物体的重力重力随地球的纬度变化规律a两极处：F 向0，mgGMmR2，得出 gGMR2.b赤道上：F 万F 向mg，mgGMmR2 m2R.可知赤道上的重力加速度比两极的小第13页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究重力随距地球表面高度 h 的变化规律在地表上，g 表GMR2，而在高空中，g 高GMRh2，可知随着高度的增加，重力加速度逐渐减小黄金代换式：g 表GMR2 和 g 空GMRh2或 GMg 表 R2和 GMg 空(Rh)2，且有g空g表(RRh)2.第14页同步导练/RJ必修
6、物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究(4)卫星的环绕线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系线速度 v：由 GMmr2 mv2r，可得 vGMr，r 越大，v 越小角速度：由 GMmr2 m2r，可得 GMr3，r 越大，越小周期 T：由 GMmr2 m(2T)2r，可得 T2r3GM，r 越大，T 越大向心加速度 a 向：由 GMmr2 ma 向，可得 a 向GMr2，r 越大，a 向越小第15页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究(5)三种宇宙速度(弄清第一宇宙速度与卫星发射速度的区
7、别)环绕速度：v1 gR7.9 km/s 是人造地球卫星的最小发射速度，也是最大环绕速度脱离速度：v211.2 km/s 是挣脱地球的引力束缚需要的最小发射速度逃逸速度：v316.7 km/s 是挣脱太阳的引力束缚需要的最小发射速度第16页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究(6)地球同步卫星特点：地球同步卫星与地球自转具有相同的周期(T24 h)、频率和角速度；它只能位于赤道正上方某一确定高度 h 处；所有地球同步卫星的线速度都相等由 GMmRh2m42T2(Rh)得 h3 GMT242 R3.6104 km5.6R(R 表示地球半
8、径)由匀速圆周运动的性质可得：地球同步卫星的环绕速度 v2RhT3.1103 m/s.第17页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究(7)人造卫星中的失重和超重现象卫星发射，加速上升，处于超重状态；卫星降落，返回大气层，减速下降，处于超重状态；卫星进入轨道，做匀速圆周运动，万有引力(当时高度的重力)提供向心力，即：G MmRh2mg 空ma 向，a 向g 空物体处于完全失重状态(与重力有关的一切现象全部消失)第18页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究解题方法探究第19页同步导
9、练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究探究 1 应用万有引力定律解题思路与技巧【例 1】(多选)用 m 表示地球通讯卫星(同步卫星)的质量，h 表示它离地面的高度，R0 表示地球的半径，g0 表示地球表面处的重力加速度，0 表示地球自转角速度，则通讯卫星所受地球对它的万有引力的大小为()A0 B.mR20g0R0h2Cm3 R20g040D以上结果都不正确第20页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究【解析】这是一道高考题，对同学们来说具有一定难度，解题时不仅要明确各字母的物理意义，还
10、要善于观察各选项的特点，灵活组建方程选项 B 中有地球表面重力加速度 g0，因此用 F 万GMmr2，由 mg0GMmR20 得 GMg0R20因此 F 万 mR20g0R0h2，故 B 对选项 C 的特点是有 g0、0两个量，将两项 G 重mg，F 向mr2 中的量统一到了一项中，没有距离 h、R0量，因此结果中设法消去(R0h)一项第21页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究m(R0h)20 mR20g0R0h2得 R0h3 R20g020又 F 万F 向，得 F 万m(R0h)20m3 R20g040【答案】BC第22页同步导练
11、/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究【点悟】本题中，F 万mg，mgF 向，F 万F 向三个等式都用到，在求解时，应分析题目特点，选用合适的等式第23页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究【例 2】侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为 h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少能拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？(设地球半径为 R，地面重力加速度为 g，地球自转周期为 T.)第24页同
12、步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究【解析】设侦察卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为 T1，有 GMmhR2m42T21(hR)地面处重力加速度为 g，则有GMmR2 mg由得：T12RhR3g地球自转周期为 T，在卫星绕行一周时，地球自转转过的角度为 2T1T.摄像机能拍摄赤道圆周的弧长为 s42ThR3g第25页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究【答案】4 2T（hR）3g【点悟】变换式 GMgR2在题目中的利用率很高且在高考中也经常出现第26页同步导练/RJ必修 物理 经
13、典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究探究 2 黄金代换式 GMgR2的运用【例 3】卫星绕地球做匀速圆周运动，试估算最小周期为多少？(g 取 10 m/s2，R6.4106m)【解析】设周期为 T，由牛顿第二定律得：GmMr2 mr42T2 解得：T2r3GM将 GMgR2代入上式得：T2r3gR2由上式知，轨道半径 r 越小，周期也越小，当卫星沿地球表面运行时，即 rR 时，周期最小，此时：Tmin2Rg5 024s第27页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究【答案】5 024s【点悟】在某些天体运动题目中，似乎已知量不够(如本题估算周期)，但利用 GMgR2变换式可把未知量转化为已知量第28页同步导练/RJ必修 物理 经典品质/超越梦想 知 识 结 构复 习 点 津解 题 方 法 探 究能力导练十四