2024届高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第4讲第1课时万有引力定律及其应用课件

这是一份2024届高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第4讲第1课时万有引力定律及其应用课件，共48页。PPT课件主要包含了宇宙速度，答案C，答案CD，答案A，答案AC等内容，欢迎下载使用。

情境创设　一颗卫星围绕地球运动，A、B是卫星运动的远地点和近地点。
情境创设　如图所示，为一艘正在以0.2c的速度远离地球的飞船。微点判断　(6)地球上的观察者看到飞船发出的激光束的速度为1.2c。( )(7)地球上的观察者看到飞船的长度变短了。( )(8)飞船上的观察者看到飞船上的时钟变慢了。( )
(一) 开普勒行星运动定律(固基点) [题点全练通]1．[开普勒第一定律的理解](多选)下列说法正确的是(　 )A．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直D．太阳是静止不动的
解析：太阳系中八大行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，而太阳位于八大行星椭圆轨道的一个共同焦点上，故A正确；行星的运动轨迹为椭圆，即行星做曲线运动，速度方向沿轨道的切线方向，故B正确；椭圆上某点的切线并不一定垂直于此点与焦点的连线，故C错误；太阳并非静止，它围绕银河系的中心不断转动，故D错误。答案：AB　
3．[开普勒第三定律的应用]2022年11月30日5时42分，“神舟十五号”载人飞船成功对接于“天和”核心舱前向端口，“神舟十五号”载人飞船与“天和”核心舱对接过程的示意图如图所示，“天和”核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；“神舟十五号”飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与“天和”核心舱对接，则“神舟十五号”飞船 (　 )
根据开普勒第三定律，轨道Ⅰ半径小于轨道Ⅲ半径，所以沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，故D错误。答案：A
2．宇宙速度与运动轨迹的关系(1)v发＝7.9 km/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动。(2)7.9 km/s＜v发＜11.2 km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。(3)11.2 km/s≤v发＜16.7 km/s，卫星绕太阳做椭圆运动。(4)v发≥16.7 km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。
(三) 卫星运行参量的分析与比较(释疑点)研清微点1　卫星运行状态参量的比较与计算　
2． 如图所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道、地球视为球体)，若一个极地卫星从北纬30°的正上方，按图示方向第一次运行至赤道正上方时所用的时间为0.25 h，已知纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角，同步卫星的线速度大小为3.08 km/s，则该极地卫星的线速度大小为 (　 )A．1.54 km/s B．3.08 km/sC．6.16 km/s D．7.9 km/s
一点一过物理量随轨道半径变化的规律
[提醒]　a、v、ω、T均与卫星的质量无关，只由轨道半径和中心天体质量共同决定，所有状态参量的比较，最终归结到半径的比较。
研清微点2　地球静止轨道卫星　 3．我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉卫星发射中心成功发射，首次实现了地球上相距千公里两个地面站之间的量子态远程传输，“墨子”由火箭发射至高度为500 km的圆形轨道。此前在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7，G7属于地球静止轨道卫星(高度约为36 000 km)，它将使北斗系统的可靠性进一步提高。关于卫星以下说法中正确的是(　 )A．这两颗卫星的运行速度可能大于7.9 km/sB．通过地面控制可以将北斗G7定点于西昌正上方C．量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗G7的周期小D．量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7的小
一点一过1．地球静止轨道卫星的6个“一定”
2．地球静止轨道卫星与同步卫星的关系地球同步卫星位于地面上方，其离地面高度约为 36 000 km，周期与地球自转周期相同，但轨道平面与绕行方向可以是任意的。地球静止轨道卫星是一种特殊的同步卫星。
(六) 狭义相对论(固基点) [题点全练通]1．[狭义相对论的理解](多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有 (　 )A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C．地球上的人观测到地球上的钟较快D．地球上的人观测到地球上的钟较慢
解析：相对论告诉我们，运动的钟会变慢，由于飞船上的人相对飞船上的钟是静止的，而观测到地球上的钟是高速运动的，因此飞船上的人观测到飞船上的钟相对于地球上的钟快，A正确，B错误；同样，地球上的人观测到飞船上的钟是高速运动的，因此地球上的人观测到地球上的钟比飞船上的钟快，C正确，D错误。答案：AC
2．[狭义相对论结论的应用]一艘太空飞船静止时的长度为30 m，他以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是 (　 )A．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c解析：飞船上的观测者相对飞船静止，测得的长度仍为30 m，而地球上的观测者观测高速飞行的飞船，长度缩短了，故A错误，B正确；根据狭义相对论的基本假设可知，飞船和地球上的观测者测得光信号的速度均为c，C、D错误。答案：B