高考物理总复习 考查点9 万有引力定律考点解读学案

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高考物理总复习 考查点9 万有引力定律考点解读学案

考查点9 万有引力定律 ‎►考情分析 测试内容 测试要求 考情分析 万有引力定律 A ‎15年T15、16年T2、T20、17年T10‎ 人造地球卫星 A 近四年均未考到 宇宙速度 A ‎15年T10、16年T22‎ ‎►知识梳理 考点1 万有引力定律 A ‎(1)开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是________,太阳处在其中的一个________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同的时间内扫过相等的________.‎ ‎(3)开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的________________的比值都相等,即=k.‎ ‎(4)万有引力定律内容: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.‎ ‎(5)万有引力定律公式:________,通常取G=________N·m2/kg2,G是比例系数,叫引力常量.‎ ‎(6)万有引力定律适用条件:公式适用于________间的相互作用.当两物体间的距离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;对一个均匀球体与球外一个质点的万有引力的求解也适用,其中r为球心到________间的距离.‎ ‎(7)利用万有引力定律计算天体的质量方法一:找一个待测天体的卫星,测出卫星的轨道半径r和做匀速圆周运动的周期T,由G=mr,变形可得M=.‎ ‎(8)利用万有引力定律计算天体的质量方法二:测出待测天体的半径R及其表面的重力加速度g,由G=mg变形可得M=.‎ ‎【典例1】 (2019·苏州模拟)两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,若它们间的距离缩短为,其中一个质点的质量变为原来的2倍,另一质点质量保持不变,则它们之间的万有引力为(  )‎ ‎ A.‎2F B.‎‎4F ‎ C.‎8F D.‎‎16F ‎【解析】 由万有引力公式F=G,两物体间的距离缩短为,其中一个质点的质量变为原来的2倍,则力变为原来的8倍,C正确.‎ ‎【答案】 C ‎【点拨】 考查对万有引力定律公式的理解与应用.‎ ‎【变式1】 (2019·盐城模拟)‎2016年12月22日我国首颗二氧化碳探测卫星发射成功,卫星在离地面高h的圆轨道上绕地球运动.地球的质量为M、半径为R,卫星的质量为 m.则卫星受到地球的引力为(  )‎ ‎ A.GB.G ‎ C.G D.G 考点2 人造地球卫星 A ‎(1)人造地球卫星的运动可看成是匀速圆周运动,它所需的向心力由________提供,即G=m=mrω2=m2r.‎ ‎(2)人造地球卫星的线速度v=________,随着轨道半径的增大,卫星的线速度________.‎ ‎(3)人造地球卫星的角速度ω=________,随着轨道半径的增大,卫星的角速度________.‎ ‎(4)人造地球卫星的周期T=________,随着轨道半径的增大,卫星的周期________.‎ ‎(5)人造地球卫星绕地球运行时,处于________状态,并不是不受重力作用,是因为重力完全用来提供卫星做圆周运动的向心力.‎ ‎【典例2】 两颗人造卫星的质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比R1∶R2=3∶1.求:‎ ‎(1)两颗卫星运行的线速度之比;‎ ‎(2)两颗卫星运行的角速度之比;‎ ‎(3)两颗卫星运行的周期之比;‎ ‎(4)两颗卫星运行的向心加速度之比;‎ ‎(5)两颗卫星运行的向心力之比.‎ ‎【解析】 (1)因为G=m,所以v=∝故===.‎ ‎(2)因为G=mω2R,所以ω=∝故==.‎ ‎(3)因为G=mR,所以T=2π∝,故==3.‎ ‎(4)因为G=ma,所以a=G∝,故==.‎ ‎(5)因为F向=G∝故==1∶18.‎ ‎【答案】 (1)∶3 (2)∶9 (3)3∶1 (4)1∶9 (5)1∶18‎ ‎【点拨】 将卫星的运动看成匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供.‎ ‎【变式2】 (2019·扬州模拟)各行星绕太阳运转的轨道如图所示,假设图中各行星只受太阳引力,并绕太阳做匀速圆周运动,下列说法中正确的是(  )‎ ‎ A.离太阳越近的行星运行周期越小 ‎ B.离太阳越近的行星运行周期越大 ‎ C.离太阳越近的行星角速度越小 ‎ D.各行星运行的角速度相同 考点3 宇宙速度 A ‎(1)第一宇宙速度(环绕速度):v=________km/s.卫星绕地球表面附近做圆周运动的速度,是发射卫星的最小发射速度.若‎7.9km/s
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