1、第六章 1 网络构建 客观简明了然 2 分类突破 整合释疑点拨 章末整合提升3 章末整合提升网络构建 客观简明了然 行星运动规律地心说与日心说开普勒行星运动定律第一定律轨道定律第二定律面积定律：行星离太阳越近，速率越大第三定律周期定律：即a3T2k万有引力与航天4 章末整合提升万有引力定律万有引力定律的内容公式：FGm1m2r2引力常量：G6.671011Nm2/kg2，测定：卡文迪许扭秤实验万有引力定律的理论成就计算天体质量：GMmr2 m42T2 rM42r3GT2发现未知天体：海王星和冥王星万有引力与航天5 章末整合提升 宇宙航行 宇宙速度第一宇宙速度：7.9 km/s第二宇宙速度：11
2、.2 km/s第三宇宙速度：16.7 km/s人造地球卫星GMmr2 mr42T2 T2r3GM r3mv2r vGMr 1rmr2GMr3 1r3maaGMr2 1r2万有引力与航天6 章末整合提升经典力学理论的局限性经典力学的适用范围：宏观、低速运动的物体爱因斯坦相对论的时空观及其基本假设微观世界里的量子化现象 万有引力与航天7 章末整合提升分类突破 整合释疑点拨 一、处理天体问题的基本思路及规律 1.天体问题的两步求解法(1)建立一个模型：天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即：F万F向.(2)写出两组式子：GMmr2 mv2r m2rm2T2rma；代换关系：天体表面GM
3、mR2 mg，空间轨道上GMmr2 ma.8 章末整合提升2.人造卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期与半径的关系 GMmr2 mamv2rm2rm42T2 raGMr2 r越大，a越小vGMr r越大，v越小GMr3 r越大，越小T42r3GM r越大，T越大越高越慢9 章末整合提升例1“嫦娥二号”环月飞行的高度为100 km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200 km的“嫦娥一号”更加详实.若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图1所示.则()图1A.“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”大 B.“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小 C.“嫦娥二号”环
4、月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大 D.“嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等 10 章末整合提升“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”大，B错误；“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大，C正确；因不知道两卫星的质量大小关系，故不能判断受向心力的大小，所以D错误.答案 C 解析 根据万有引力提供向心力 GMmr2 mv2r m42T2 rma 可得，vGMr，T42r3GM，aGMr2，又嫦娥一号的轨道半径大于嫦娥二号的，所以“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”小，故 A 错误；11 章末整合提升例2“嫦娥三号”探测器于2013年12月2日凌晨在西昌发射中心发射成功.
5、设“嫦娥三号”探测器环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，引力常量为G，求：(1)探测器绕月球运动的向心加速度；解析 对于月球表面附近的物体有GMmR2 mg根据牛顿第二定律有GMmRh2ma 解得 a gR2Rh2 答案 gR2Rh212 章末整合提升(2)探测器绕月球运动的周期.解析 万有引力提供探测器做匀速圆周运动的向心力有 GMmRh2m2T2(Rh)解得 T2Rh3gR2答案 2Rh3gR213 章末整合提升二、人造卫星的有关问题 1.发射速度与环绕速度(1)人造卫星的最小的发射速度为 vGMR gR7.9 km/s，即第一
6、宇宙速度.发射速度越大，卫星环绕地球运转时的高度越大.(2)由 vGMr 可知，人造地球卫星的轨道半径越大，环绕速度越小，所以第一宇宙速度 v7.9 km/s 是最小的发射速度也是最大的环绕速度.14 章末整合提升2.两类运动稳定运行和变轨运行 卫星绕天体稳定运行时，GMmr2 mv2r.当卫星速度 v 突然变化时，F 万和 mv2r 不再相等.当 F 万mv2r 时，卫星做近心运动；当 F 万mv2r 时，卫星做离心运动.15 章末整合提升3.两种特殊卫星(1)近地卫星：卫星轨道半径约为地球半径，受到的万有引力近似为重力，故有 GMmR2 mv2Rmg.(2)地球同步卫星：相对于地面静止，它
7、的周期T24 h，所以它只能位于赤道正上方某一确定高度h，故地球上所有同步卫星的轨道均相同，因而也具有相同的线速度、相同的角速度、相同的向心加速度，但它们的质量可以不同.16 章末整合提升例3“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料.设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是()A.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的1n倍B.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的1n倍C.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的1n倍D.同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的1n倍17 章末整合提升解析 同步
8、卫星绕地球做圆周运动，由万有引力提供向心力，则GMmr2 mamv2r m2rm42T2 r，得同步卫星的运行速度 vGMr，又第一宇宙速度 v1GMR，所以 vv1Rr1n，故 A错误，C 正确；aGMr2，gGMR2，所以agR2r2 1n2，故 D 错误；答案 C 同步卫星与地球自转的角速度相同，则 vr，v 自R，所以 vv自rR n，故 B 错误.18 章末整合提升例4 如图2所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P，远地点为同步圆轨道上的Q)，到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道.设卫星在
9、近地圆轨道上运行的速率为v1，在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在同步轨道上的速率为v4，三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3，则下列说法正确的是()图219 章末整合提升A.在P点变轨时需要加速，Q点变轨时要减速 B.在P点变轨时需要减速，Q点变轨时要加速 C.T1T2T3 D.v2v1v4v3 20 章末整合提升解析 卫星在椭圆形转移轨道的近地点 P 时做离心运动，所受的万有引力小于所需要的向心力，即 GMmR 21 mv 22R1，而在圆轨道时万有引力等于向心力，即 GMmR 21 mv 21R1，所以 v2v1；同理，由于卫星在转移
10、轨道上 Q 点做近心运动，可知 v3v4；又由人造卫星的线速度 vGMr 可知 v1v4，由以上所述可知选项 D 正确；由于轨道半径 R1R2R3，因开普勒第三定律R3T2k(k 为常量)得 T1T2T3，故选项 C 正确.答案 CD 21 章末整合提升三、双星系统问题 两颗靠的很近的恒星称为双星，这两颗星必定以相同的角速度绕两者连线上的某一点转动才不至于由于万有引力的作用而吸引在一起.特点：(1)做圆周运动所需向心力相等(等于相互的万有引力)；(2)角速度相等；(3)半径之和等于它们之间的距离，r1r2L.22 章末整合提升A.轨道半径约为卡戎的17B.角速度大小约为卡戎的17例5 冥王星与其附近的星体卡戎可视为双星系统，质量比约为71，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动.由此可知，冥王星绕O点运动的()C.线速度大小约为卡戎的7倍 D.向心力大小约为卡戎的7倍 23 章末整合提升解析 双星系统中两个物体具有相同的角速度与运动周期以及向心力，由万有引力定律 GM1M2L2M12r1M22r2，M1M271可知r1r217，由 vr 可知二者线速度之比为v1v2r1r217.正确选项为 A.答案 A
