课件81张PPT。专题五 万有引力与航天高考物理 (课标Ⅲ专用)考点一 万有引力定律及其应用 1.(2018课标Ⅱ,16,6分)2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0 253”,其自转周期T=5.19 ms。假设星体为质量均匀分布的球体,已知引力常量为6.67×10-11 N· m2/kg2。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为?( ) A.5×109 kg/m3 ????B.5×1012 kg/m3 C.5×1015 kg/m3 ????D.5×1018 kg/m3 A组 统一命题·课标卷题组答案????C 本题考查万有引力定律在天体中的应用。以周期T稳定自转的星体,当星体的密度 最小时,其表面物体受到的万有引力提供向心力,即?=m?R,星体的密度ρ=?,得其密 度ρ=?=? kg/m3=5×1015 kg/m3,故选项C正确。 方法技巧 万有引力定律及天体质量和密度的求解方法 (1)利用天体表面的重力加速度g和天体半径R。 由于?=mg,故天体质量M=?,天体密度ρ=?=?=?。 (2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r。 ①由万有引力提供向心力,即G?=m?r,得出中心天体质量M=?; ②若已知天体半径R,则天体的平均密度ρ=?=?=?; ③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动,可认为其轨道半径r等于天体半径R,则天体密 度ρ=?。可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T,就可估算出中心天体的密度。 2.(2017课标Ⅱ,19,6分)(多选)如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、 N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王 星在从P经M、Q到N的运动过程中?( ) ? A.从P到M所用的时间等于T0/4 B.从Q到N阶段,机械能逐渐变大 C.从P到Q阶段,速率逐渐变小 D.从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功 答案????CD 本题考查天体的运行规律。海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,由开普勒第二定律可 知,从P→Q速度逐渐减小,故从P到M所用时间小于T0/4,选项A错误,C正确;从Q到N阶段,只受太 阳的引力,故机械能守恒,选项B错误;从M到N阶段经过Q点时速度最小,故万有引力对它先做 负功后做正功,选项D正确。 思路分析 天体绕太阳做椭圆运动时,近日点速率最大,远日点速率最小,结合动能定理可以确 定出万有引力的做功情况,结合机械能守恒条件可知,机械能守恒。 3.(2016课标Ⅲ,14,6分)关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是?( ) A.开普勒在牛顿运动定律的基础上,导出了行星运动的规律 B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律 C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因 D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律 答案????B 开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,但并没有找出其中的 原因,A、C错误,B正确;万有引力定律是牛顿发现的,D错。 规律总结 开普勒行星运动定律被称为行星运动的“宪法”,是行星运动的基本规律。开普 勒虽然总结出了这几条基本规律,但并没有找出行星运动之所以遵守这些基本规律的原因。 4.(2014课标Ⅱ,18,6分,0.370)假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速 度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G。地球的密度为? ( ) A.? ? ????B.? ? C.? ???? D.? ? 答案????B 在地球两极处,G?=mg0,在赤道处,G?-mg=m?R,故R=?,则ρ=?= ?=?=? ?,B正确。 考查点 天体密度的计算 解题关键 理解地球表面各处重力与万有引力的关系。 温馨提示 天体密度的计算包括两种:第一种是利用运行天体求解;第二种是利用天体表面重 力加速度求解。 5.(2014课标Ⅰ,19,6分,0.359)(多选)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周 运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称 为“行星冲日”。据报道,2014年各行星冲日时间 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
