第五章　第23课时　万有引力定律及应用（课件 学案 练习，共3份）2026届高中物理（通用版）一轮复习

考 情 分 析 生活实践类 地球不同纬度重力加速度的比较 学习探究类 开普勒第三定律的应用，利用“重力加速度法”、“环绕法”计算天体的质量和密度，卫星运动参量的分析与计算，人造卫星，宇宙速度，天体的“追及”问题，卫星的变轨和对接问题，双星或多星模型 第23课时　万有引力定律及应用 目标要求　1.理解开普勒行星运动定律和万有引力定律，并会用来解决相关问题。2.掌握计算天体质量和密度的方法。 考点一　开普勒定律 开普勒三大定律 定律 内容 图示或公式 开普勒第一定律(轨道定律) 所有行星绕太阳运动的轨道都是　　　　，太阳处在　　　　的一个焦点上 开普勒第二定律(面积定律) 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的　　　　相等 开普勒第三定律(周期定律) 所有行星轨道的半长轴的　　　跟它的公转周期的　　　　的比都相等 ＝k，k是一个与行星无关的常量 注意：开普勒行星运动定律也适用于其他天体系统，例如月球、卫星绕地球的运动。此时k是一个与中心天体有关的常量。 1.已知同一行星在轨道的两个位置的速度：近日点速度大小为v1，远日点速度大小为v2，近日点距太阳距离为r1，远日点距太阳距离为r2。 (1)v1与v2大小什么关系？ (2)试证明。 2.把行星绕太阳运行的轨道近似为圆轨道，试求k值。 1.围绕同一天体运动的不同行星椭圆轨道不一样，但都有一个共同的焦点。(　　) 2.行星在椭圆轨道上运行速率是变化的，离太阳越远，运行速率越大。(　　) 3.不同轨道上的行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。(　　) 例1　(2024·安徽卷·5)2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，轨道的半长轴约为51 900 km。后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为9 900 km，周期约为24 h。则鹊桥二号在捕获轨道运行时(　　) A.周期约为144 h B.近月点的速度大于远月点的速度 C.近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度 D.近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度 考点二　万有引力定律 1.万有引力定律 (1)内容 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与　　　　　　　　　　　　成正比、与它们之间　　　　　　　　成反比。即F＝G，G为引力常量，通常取G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，由英国物理学家卡文迪什测定。 (2)适用条件 ①公式适用于　　　　间的相互作用，当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。 ②质量分布均匀的球体可视为质点，r是　　　　间的距离。 2.星体表面及上空的重力加速度(以地球为例) (1)地球表面附近的重力加速度大小g(不考虑地球自转)：有mg＝G，得g＝。 (2)地球上空的重力加速度大小g' 地球上空距离地球中心r＝R+h处由mg'＝，得g'＝。 1.地球对人的万有引力大于人对地球的万有引力。(　　) 2.地面上的物体所受地球的万有引力方向一定指向地心。(　　) 3.两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大。(　　) 例2　(2025·江苏高邮市调研)火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为(　　) A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.5 例3　(2024·江苏徐州市联考)某类地天体可视为质量分布均匀的球体，由于自转，其表面“赤道”处的重力加速度为g1，“极点”处的重力加速度为g2，若已知自转周期为T，则该天体的半径为(　　) A. B. C. D. 　万有引力与重力的关系 地球对物体的万有引力F表现为两个效果：一是重力mg，二是提供物体随地球自转的向心力F向，如图所示。 (1)在赤道上： G＝mg1+mω2R。 (2)在两极上：G＝mg0。 (3)在一般位 ... ...