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萬有引力與航天課件(文件)

2025-08-22 22:46 上一頁面

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【正文】程．第四章曲線運動萬有引力與航天物理菜單主干知識整合高頻考點突破知能達標訓練 [跟蹤訓練 ] 2． (2022 西安名校聯考 )“ 天宮一號 ” 空間實驗室與“ 神舟九號 ” 飛船成功實現交會對接．如圖 4－ 4－ 6為 “ 神舟九號 ” 飛船 A和 “ 天宮一號 ” B在軌道上的運行圖，若已知 “ 神舟九號 ” 飛船距地面的高度為 h1， “ 天宮一號 ” 距地面的高度為 h2，地球半徑為 R， “ 天宮一號 ” 的運行周期為 T，以下說法正確的是知能達標訓練【名師押題】押題點 1：天體質量的計算第四章曲線運動萬有引力與航天物理菜單主干知識整合高頻考點突破知能達標訓練 A．可求得 “ 神舟九號 ” 的運行速度和 “ 天宮一號 ” 的質量 B．可求得 “ 神舟九號 ” 軌道處的重力加速度和其所受地球的萬有引力 C．增大 “ 神舟九號 ” 的動能才能與 “ 天宮一號 ” 對接 D．減小 “ 神舟九號 ” 的動能才能與 “ 天宮一號 ” 對接第四章曲線運動萬有引力與航天物理菜單主干知識整合高頻考點突破知能達標訓練解析對 “ 天宮一號 ” 有 GMm( R ＋ h2)2＝ m4π2T2 ( R ＋ h 2 ) ① 對 “ 神舟九號 ” 有 GMm ′( R ＋ h1)2＝m ′ v2R ＋ h1 ② 由 ①② 可求得 “ 神舟九號 ” 的運行速度，但不能求得“ 天宮一號 ” 的質量， A 錯．對 “ 神舟九號 ” 有 GMm ′( R ＋ h1)2＝m ′ g ′ ③ 由 ①③ 可求得 “ 神舟九號 ” 軌道處的重力加速度，但不能求得其所受地球的萬有引力， B 錯．增大 “ 神舟九號 ” 的動能才能使其向更高的軌道變軌，實現與 “ 天宮一號 ” 的對接，C 對、 D 錯．答案 C 第四章曲線運動萬有引力與航天物理菜單主干知識整合高頻考點突破知能達標訓練 [押題依據 ] 本題考查萬有引力定律在天體運動中的應用及衛星的變軌對接問題．是歷年高考的熱點，題型多為選擇題．第四章曲線運動萬有引力與航天物理菜單主干知識整合高頻考點突破知能達標訓練 (2022全國 Ⅰ )如圖 4－ 4－ 4所示，質量分別為 m和 M的兩個星球 A和 B在引力作用下都繞 O點做勻速圓周運動，星球 A和 B兩者中心之間的距離為 A、 B的中心和 O三點始終共線， A和 B分別在 O的兩側．引力常數為 G. 第四章曲線運動萬有引力與航天物理菜單主干知識整合高頻考點突破知能達標訓練 (1)求兩星球做圓周運動的周期； (2)在地月系統中，若忽略其他星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球 A和 B，月球繞其軌道中心運行的周期記為，常常認為月球是繞地心做圓周運動的，這樣算得的運行周期記為的質量分別為 1024 kg和 1022 T2與 T1兩者平方之比． (結果保留 3位小數 ) 【標準解答】 (1)設兩個星球 A和 B做勻速圓周運動的軌道半徑分別為 r和 R，相互作用的引力大小為 F，運行周期為第四章曲線運動萬有引力與航天物理菜單主干知識整合高頻考點突破知能達標訓練 F ＝ GMm( R ＋ r )2 ① (2 分 ) 由勻速圓周運動的規律得 F ＝ m????????2πT2r ② (2 分 ) F ＝ M????????2πT2R ③ (2 分 ) 由題意有 L ＝ R ＋ r ④ (1 分 ) 聯立 ①②③④ 式得 T ＝ 2 π L3G ( M ＋ m ). ⑤ (2 分 ) ( 2 ) 在地月系統中，由于地月系統旋轉所圍繞的中心 O 不在地心，月球做圓周運動的周期可由 ⑤ 式得出 T1＝ 2 π L ′3G ( M ′ ＋ m ′ ) ⑥ (2 分 ) 第四章曲線運動萬有引力與航天物理菜單主干知識整合高頻考點突破知能達標訓練式中， M ′ 和 m ′ 分別是地球與月球的質量， L ′ 是地心與月心之間的距離．若認為月球在地球的引力作用下繞地心做勻速圓周運動，則 GM ′ m ′L ′2＝ m ′????????2πT22L ′ ⑦ (3 分 ) 式中， T2為月球繞地心運動的周期．由 ⑦ 式得 T2＝ 2 π L ′3GM ′ ⑧ (1 分 ) 由 ⑥⑧ 式得????????T2T12＝ 1 ＋m ′M ′ ⑨ (2 分 ) 代入題給數據得????????T2T12＝ 1 . 0 1 2 . ⑩ (1 分 ) 【答案】 ( 1 ) 2 π L3G ( M ＋ m ) ( 2 ) 1 .0 1 2 第四章曲線運動萬有引力與航天物理菜單主干知識整合高頻考點突破知能達標訓練 [感悟建模 ] 1．要明確雙星中兩顆子星做勻速圓周運動的向心力來源雙星中兩顆子星相互繞著旋轉可看作勻速圓周運動，其向心力由兩恒星間的萬有引力提供．由于力的作用是相互的，所以兩子星做圓周運動的向心力大小是相等的，利用萬有引力定律可以求得其大小． 2．要明確雙星中兩顆子星做勻速圓周運動的運動參量的關系兩子星繞著連線上的一點做勻速圓周運動，所以它們的運動周期是相等的，角速度也是相等的，所以線速度與兩子星的軌道半徑成正比．第四章曲線運動萬有引力與航天物理菜單主干知識整合高頻考點突破知能達標訓練 3 ．要明確兩子星做勻速圓周運動的動力學關系設兩子星的質量分別為 M1和 M2，

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