复习万有引力与航天的典型题目.ppt
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1、随堂演练随堂演练能力课时能力课时6天体运动中的天体运动中的“四大难点四大难点”随堂演练随堂演练考点四多星模型考点四多星模型两颗可视星构成两颗可视星构成的双星系统的双星系统三星系统三星系统(正三角正三角形排列形排列)三星系统三星系统(直线等直线等间距排列间距排列)示意图示意图向心力向心力来源来源彼此给对方的万彼此给对方的万有引力有引力另外两星球对其另外两星球对其万有引力的合力万有引力的合力另外两星球对其另外两星球对其万有引力的合力万有引力的合力随堂演练随堂演练【例例题题】2015年年4月月,科科学学家家通通过过欧欧航航局局天天文文望望远远镜镜在在一一个个河河外外星星系系中中,发发现现了了一一对对
2、相相互互环环绕绕旋旋转转的的超超大大质质量量双双黑黑洞洞系系统统,如如图图3所所示示。这这也也是是天天文文学学家家首首次次在在正正常常星星系系中中发发现现超超大大质质量量双双黑黑洞洞。这这对对验验证证宇宇宙宙学学与与星星系系演演化化模模型型、广广义义相相对对论论在在极极端端条条件件下下的的适适应应性性等等都都具具有有十十分分重重要要的的意意义义。我我国国今今年年底底也也将将发发射射全全球球功功能能最最强强的的暗暗物物质质探探测测卫卫星星。若若图图中中双双黑黑洞洞的的质质量量分分别别为为M1和和M2,它它们们以以两两者者连连线线上上的的某某一一点点为为圆圆心心做做匀匀速速圆圆周周运运动动。根根据
3、所学知识,下列选项正确的是据所学知识,下列选项正确的是()图图3随堂演练随堂演练A.双黑洞的角速度之比双黑洞的角速度之比12M2M1B.双黑洞的轨道半径之比双黑洞的轨道半径之比r1r2M2M1C.双黑洞的线速度之比双黑洞的线速度之比v v1v v2M1M2D.双黑洞的向心加速度之比双黑洞的向心加速度之比a1a2M1M2随堂演练随堂演练答案答案B随堂演练随堂演练答案答案C随堂演练随堂演练【变变式式训训练练1】双双星星模模型型(多多选选)宇宇宙宙中中,两两颗颗靠靠得得比比较较近近的的恒恒星星,只只受受到到彼彼此此之之间间的的万万有有引引力力作作用用相相互互绕绕转转,称称之之为为双双星星系系统统。在
4、在浩浩瀚瀚的的银银河河系系中中,多多数数恒恒星星都都是是双双星星系系统统。设设某某双双星星系系统统A、B绕绕其其连连线线上上的的O点点做做匀匀速速圆圆周周运运动动,如如图图4所所示示。若若AOOB,则则()图图4A.星球星球A的质量一定大于星球的质量一定大于星球B的质量的质量B.星球星球A的线速度一定大于星球的线速度一定大于星球B的线速度的线速度C.双星间距离一定,双星的质量越大,其转动周期越大双星间距离一定,双星的质量越大,其转动周期越大D.双星的质量一定,双星之间的距离越大,其转动周期越大双星的质量一定,双星之间的距离越大,其转动周期越大BD随堂演练随堂演练【变式练习变式练习2】三星模型三
5、星模型(2015安徽理综,安徽理综,24)由三颗星体构成的由三颗星体构成的系统,忽略其它星体对它们的作用,存在着一种运动形式;三颗系统,忽略其它星体对它们的作用,存在着一种运动形式;三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动度的圆周运动(图示为图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情三颗星体质量不相同时的一般情况况)。若。若A星体质量为星体质量为2m、B、C两星体的质量均为两星体的质量均为m,三角
6、形的,三角形的边长为边长为a,求:,求:随堂演练随堂演练(1)A星体所受合力大小星体所受合力大小FA;(2)B星体所受合力大小星体所受合力大小FB;(3)C星体的轨道半径星体的轨道半径RC;(4)三星体做圆周运动的周期三星体做圆周运动的周期T。随堂演练随堂演练反思总结反思总结解决双星、多星问题,紧抓四点:解决双星、多星问题,紧抓四点:(1)双双星星或或多多星星的的特特点点、规规律律,确确定定系系统统的的中中心心以以及及运运动动的的轨道半径。轨道半径。(2)星体的向心力由其他天体的万有引力的合力提供。星体的向心力由其他天体的万有引力的合力提供。(3)星体的角速度相等。星体的角速度相等。(4)星体
7、的轨道半径不是天体间的距离。要利用几何知识,星体的轨道半径不是天体间的距离。要利用几何知识,寻找两者之间的关系,正确计算万有引力和向心力。寻找两者之间的关系,正确计算万有引力和向心力。随堂演练随堂演练突破一近地卫星、赤道上物体及同步卫星的运行问题突破一近地卫星、赤道上物体及同步卫星的运行问题近近地地卫卫星星、同同步步卫卫星星和和赤赤道道上上随随地地球球自自转转的的物物体体的的三三种种匀匀速速圆圆周周运动的参量比较运动的参量比较随堂演练随堂演练【例例1】(多多选选)如如图图1所所示示,A表表示示地地球球同同步步卫卫星星,B为为运运行行轨轨道道比比A低低的的一一颗颗卫卫星星,C为为地地球球赤赤道道
8、上上某某一一高高山山山山顶顶上上的的一一个个物物体体,两两颗颗卫卫星星及及物物体体C的的质质量量都都相相同同,关关于于它它们们的的线线速速度度、角角速速度度、运运行行周期和所受到的万有引力的比较,下列关系式正确的是周期和所受到的万有引力的比较,下列关系式正确的是()图图1A.v vBv vAv vC B.ABCC.FAFBFC D.TATCTB随堂演练随堂演练答案答案AD随堂演练随堂演练【变式训练】【变式训练】1.(2016江西鹰潭模拟江西鹰潭模拟)有有a、b、c、d四颗卫星,四颗卫星,a还未发射,在地还未发射,在地球赤道上随地球一起转动,球赤道上随地球一起转动,b在地面附近近地轨道上正常运动
9、,在地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,是地球同步卫星,d是高空探测卫星,设地球自转周期为是高空探测卫星,设地球自转周期为24 h,所有卫星的运动均视为匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所有卫星的运动均视为匀速圆周运动,各卫星排列位置如图2所所示,则下列关于卫星的说法中正确的是示,则下列关于卫星的说法中正确的是()图图2C随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练突破二卫星的变轨问题突破二卫星的变轨问题1.变轨原理及过程变轨原理及过程人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道,如图人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道,如图3所示。所示。图图3(1)为为了了节节省省能能量量 ,在
10、在赤赤道道上上顺顺着着地地球球自自转转方方向向发发射射卫卫星星到到圆圆轨道轨道上。上。(2)在在A点点火加速,由于速度变大,进入椭圆轨道点点火加速,由于速度变大,进入椭圆轨道。(3)在在B点点(远地点远地点)再次点火加速进入圆形轨道再次点火加速进入圆形轨道。随堂演练随堂演练随堂演练随堂演练【例例2】(多多选选)在在完完成成各各项项既既定定任任务务后后,“神神舟舟九九号号”飞飞船船于于2012年年6月月29日日10时时许许返返回回地地面面,主主着着陆陆场场位位于于内内蒙蒙古古四四子子王王旗旗地地区区。如如图图4所所示示,飞飞船船在在返返回回地地面面时时,要要在在P点点从从圆圆形形轨轨道道进进入入
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