【备考2020】高考物理一轮复习学案 第16讲 万有引力定律与航天﹙课件＋原卷＋解析卷）

第四部分 曲线运动 万有引力定律 第16讲 万有引力定律与航天（原卷版） / 一、万有引力定律及其应用 1．开普勒行星运动定律 (1)开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是____，太阳处在椭圆的一个____上。 (2)开普勒第二定律：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相等的面积。 (3)开普勒第三定律：所有行星的轨道的_____的三次方跟它的_____的二次方的比值都相等，表达式：＝k。 2．万有引力定律 (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，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成_____、与它们之间距离r的二次方成_____． (2)公式：F＝G，其中G＝6.67×10－11N·m2/kg2，叫引力常量。 (2)公式适用条件： (此公式适用于_____间的相互作用。当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。 (均匀的球体可视为质点，r是_____间的距离。一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用，其中r为球心到_____间的距离。 二、卫星运行规律及宇宙速度 1．地球同步卫星的特点 (1)轨道平面一定：轨道平面和_____平面重合。 (2)周期一定：与地球_____周期相同，即T＝24h＝86 400 s。 (3)角速度一定：与地球自转的角速度相同。 (4)高度一定：据G＝mr得r＝＝4.24×104 km，卫星离地面高度h＝r－R≈6R(为恒量)。 (5)速率一定：运动速度v＝2πr/T＝3.07 km/s(为恒量)。 (6)绕行方向一定：与地球自转的方向_____。 2．极地卫星和近地卫星 (1)极地卫星运行时每圈都经过_____，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖。 (2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道半径可近似认为等于_____，其运行线速度约为_____km/s。 (3)两种卫星的轨道平面一定通过_____。 3．三种宇宙速度比较 宇宙速度 数值(km/s) 意义 第一宇宙速度 _____ 这是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度，若7.9 km/s≤v＜11.2 km/s，物体绕_____运行(环绕速度) 第二宇宙速度 _____ 这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，若11.2 km/s≤v＜16.7 km/s，物体绕_____运行(脱离速度) 第三宇宙速度 _____ 这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，若v≥16.7 km/s，物体将脱离太阳引力束缚在_____运行(逃逸速度) / 1．下列叙述中正确的是(　　) A．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因 B．在直线运动中，物体的位移大小等于其路程 C．开普勒第三定律＝K为常数，此常数的大小只与中心天体质量有关 D．一对作用力与反作用力做功代数和一定等于或小于0 2．(2019·湖北武汉调研)如图为人造地球卫星的轨道示意图，LEO是近地轨道，MEO是中地球轨道，GEO是地球同步轨道，GTO是地球同步转移轨道．已知地球的半径R＝6 400 km，该图中MEO卫星的周期约为(图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度)(　　) / A．3 h　　　　　 B．8 h C．15 h D．20 h 3.人造地球卫星在绕地球做圆周运动的过程中，下列说法中正确的是(　　) A．卫星离地球越远，角速度越大 B．同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相同 C．一切卫星运行的瞬时速度都大于7.9 km/s D．地球同步卫星可以在以地心为圆心、离地高度为固定值的一切圆轨道上运动 4.我国于2016年9月15日发射了“天宫二号”空间实验室，之后在10月17日，又发射了“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接．假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是(　　) / A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接 B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接 C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速， ... ...