2025届高三物理一轮复习精品课件第四章曲线运动万有引力与宇宙航行第4讲万有引力定律及应用

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1.了解开普勒三定律内容，会用开普勒第三定律进行相关计算。 2.理解万有引力定律的内容，知道适用范围。 3.掌握计算天体质量和密度的方法。
考点二　万有引力定律的理解和应用
考点一　开普勒三定律的理解和应用
考点三　天体质量和密度的计算
例3 (2023·新课标卷，17)2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5 800 kg的物资进入距离地面约400 km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资(　　)A.质量比静止在地面上时小B.所受合力比静止在地面上时小C.所受地球引力比静止在地面上时大D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大
角度　　万有引力定律的理解及简单计算
例4 有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点。现从球体中挖去半径为0.5R的小球体，如图3所示，引力常量为G，则剩余部分对m的万有引力为(　　)
角度　　“挖补法”求解万有引力
角度　　万有引力与重力的关系
角度　　星体上空及星体内部重力加速度的求解
天体质量和密度的计算方法
例8 (2023·辽宁卷，7)在地球上观察，月球和太阳的角直径(直径对应的张角)近似相等，如图5所示。若月球绕地球运动的周期为T1，地球绕太阳运动的周期为T2，地球半径是月球半径的k倍，则地球与太阳的平均密度之比约为(　　)
(多选)中国新闻网宣布：在摩洛哥坠落的陨石被证实来自火星。某同学想根据平时收集的部分火星资料计算出火星的密度，再与这颗陨石的密度进行比较。下列计算火星密度的公式正确的是(引力常量G已知，忽略火星自转的影响)(　　　)
对点练1　开普勒三定律的理解和应用1.(2024·江苏南京模拟)某行星绕太阳运动的轨道如图1所示，则以下说法正确的是(　　)A.该行星在a点的向心加速度比在b、c两点的都大B.该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都更小C.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是不相等的D.行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳在圆心上
2.(2024·云南师大附中质检)如图2所示，“天问一号”从地球发射后，沿着地火转移椭圆轨道从P点运动到Q点。已知地球和火星绕太阳的公转轨道半径分别为1.5×1011 m和2.3×1011 m，则“天问一号”从P点运动到Q点的时间约为(　　)A.0.2年B.0.7年C.1.4年D.2.0年
3.如图3所示，1、2分别是A、B两颗卫星绕地球运行的轨道，1为圆轨道，2为椭圆轨道，椭圆轨道的长轴(近地点和远地点间的距离)是圆轨道半径的4倍。P点为椭圆轨道的近地点，M点为椭圆轨道的远地点，TA是卫星A的周期。则下列说法正确的是(　　)
对点练2　万有引力定律的理解和应用4.(2022·全国乙卷，14)2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们(　　)A.所受地球引力的大小近似为零B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小
B级　综合提升练11.(2024·广东深圳高三期末)2022年10月，太原卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将S－SAR01星发射升空，这颗卫星主要为应急管理、生态环境主体业务提供国产化数据保障，若S－SAR01星绕地球做匀速圆周运动的轨道距地面高度为h，地球的半径为R，地球表面北极的重力加速度为g，引力常量为G。下列说法正确的是(　　)