20xx屆新高考二輪復(fù)習(xí)-專題一-第四講-萬有引力定律及其應(yīng)用-學(xué)案(編輯修改稿)
2025-04-05 05:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 徑圓軌道上運動,在新的軌道上運行速度將增大,重力勢能、機械能均減少應(yīng)用衛(wèi)星的發(fā)射和回收 類題演練7.(多選)(2020四川綿陽高三下學(xué)期模擬)2020年4月24日,國家航天局將我國行星探測任務(wù)命名為“天問系列”。首次火星探測任務(wù)被命名為“天問一號”,目標(biāo)是通過一次發(fā)射,實現(xiàn)“火星環(huán)繞、火星表面降落、巡視探測”三大任務(wù)。若探測器登陸火星前,除P點在自身動力作用下改變軌道外,其余過程中僅受火星萬有引力作用,經(jīng)歷從橢圓軌道Ⅰ→橢圓軌道Ⅱ→圓軌道Ⅲ的過程,如圖所示,則探測器( )Ⅰ上從P點到Q點的過程中,機械能不變Ⅱ上運行的周期小于在軌道Ⅲ上運行的周期Ⅲ上運行速度大于火星的第一宇宙速度Ⅲ上P點受到火星的萬有引力等于在軌道Ⅱ上P點受到火星的萬有引力8.(多選)北京時間2019年7月19日21時06分,“天宮二號”受控離軌并再入大氣層,以一道絢爛的光芒消逝在大氣層中,少量殘骸落入南太平洋預(yù)定安全海域,功成身退。圓滿完成全部任務(wù)的“天宮二號”創(chuàng)造了我國航天史上的多個第一,也標(biāo)志著我國進(jìn)入空間站時代?！疤鞂m一號”的軌道是距離地面343 km的近圓軌道,“天宮二號”的軌道是距離地面393 km的近圓軌道,后繼發(fā)射的“神舟十一號”與之對接。下列說法正確的是( ),“天宮二號”比“天宮一號”的周期大“天宮二號”的軌道上,“神舟十一號”需要先加速才能與之對接C.“天宮二號”受控離軌到再入大氣層的過程中速度減小D.“天宮二號”再入大氣層后的運動過程中所受地球的引力一定越來越大9.(2020浙江嘉興高三下學(xué)期5月教學(xué)測試)如圖所示為“嫦娥四號”探月過程的示意圖。探測器在圓形軌道Ⅰ上運動,到達(dá)軌道的A點時變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,變軌前后的速度分別為v1和v2。到達(dá)軌道Ⅱ的近月點B時再次變軌進(jìn)入月球近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運動,變軌前后的速度分別為v3和v4,則探測器( )Ⅱ上從A點到B點,速度變小Ⅱ上B點的加速度大于Ⅲ軌道上B點的加速度v4v1v2考點三雙星與多星問題(L)規(guī)律方法 天體運動中的多星模型(1)雙星模型:天體運動中,將兩顆彼此距離較近且繞同一點做圓周運動的星體稱為雙星模型。雙星模型具有如下特點:①雙星間的萬有引力提供向心力。②雙星共同繞它們連線上某點做圓周運動,軌道半徑與星體的質(zhì)量成反比。③雙星與旋轉(zhuǎn)中心始終共線,它們的周期、角速度相同。④雙星模型中(A、B間距離為l,A、B質(zhì)量分別為mm2)常見公式有軌道半徑r1=m2m1+m2l,r2=m1m1+m2l,雙星運行周期T=2πl(wèi)lG(m1+m2)。(2)天體運動中,三星、四星等多星模型是指相互作用且圍繞某一點做圓周運動的星體。星體做圓周運動所需向心力由其他星體對它的萬有引力的合力提供,在多星系統(tǒng)中各星體運行的角速度相等,其中三星模型常常有兩種情況:①三個星體連在同一直線上,兩個星體圍繞中央的星體做周期相同的圓周運動,向心力來源于其他兩個星體對它的引力的合力。②三個星體位于等邊三角形的三個頂點上,并沿等邊三角形的外接圓軌道運行,三個星體運行周期相同,向心力來源于其他兩個星體對它的萬有引力的合力?！镜淅?】(2020遼寧遼南協(xié)作體高三下學(xué)期二模)一百多年前愛因斯坦預(yù)言了引力波存在,2015年科學(xué)家探測到黑洞合并引起的引力波。雙星的運動是產(chǎn)生引力波的來源之一,在宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成,這兩顆星繞它們連線的某一點只在二者間的萬有引力作用下做勻速圓周運動,測得P星的周期為T,P、Q兩顆星的距離為l,P、Q兩顆星的軌道半徑之差為Δr(P星的軌道半徑大于Q星的軌道半徑),引力常量為G,則下列結(jié)論錯誤的是( )、P兩顆星的質(zhì)量差為4π2l2ΔrGTQ兩顆星的線速度大小之差為2πΔrT、Q兩顆星的質(zhì)量之比為llΔr、Q兩顆星的運動半徑之比為l+ΔrlΔr思維點撥解答雙星模型中物理量和、差、積、比的問題,基本思路是一定的,都是根據(jù)雙星有相等的向心力,結(jié)合已知條件求出相應(yīng)物理量的表達(dá)式,再求和、差、積、比,注意能合并的物理量要合并。素養(yǎng)點撥緊抓四點解決雙星、多星問題(1)根據(jù)雙星或多星的特點、規(guī)律,確定系統(tǒng)的中心以及運動的軌道半徑。(2)系統(tǒng)中某星體的向心力由系統(tǒng)其他星體的萬有引力的合力提供。(3)星體的角速度相等。(4)星體的軌道半徑不是天體間的距離。要利用幾何知識,尋找兩者之間的關(guān)系,正確計算萬有引力和向心力?！ ☆愵}演練10.(2020吉林長春高三二模)2019年諾貝爾物理學(xué)獎授予了三位科學(xué)家,以表彰他們對于人類對宇宙演化方面的了解所做的貢獻(xiàn)。其中兩位的貢獻(xiàn)是首次發(fā)現(xiàn)太陽系外行星,其主要原理是恒星和其行星在引力作用下構(gòu)成一個“雙星系統(tǒng)”,恒星在周期性運動時,可通過觀察其光譜的周期性變化知道其運動周期,從而證實其附近存在行星。若觀測到的某恒星運動周期為T,并測得該恒星與行星的距離為L,已知萬有引力常量為G,則由這些物理量可以求得( )11.(多選)(2020山東濟南模擬)太空中存在一些離其他恒星很遠(yuǎn)的、由三顆星體組成的三星系統(tǒng),可忽略其他星體對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式:一種是直線三星系統(tǒng)——三顆星體始終在一條直線上。另一種是三角形三星系
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