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(共11张PPT)
2023届高三二轮复习
第4讲 万有引力定律及其应用
厚积薄发，高考必胜
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考向一　开普勒行星运动定律 基础考向保分点
【练基础题组】
【命题角度1】行星运动模型
1.(开普勒第一、二定律)2022年2月4日,北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时,惊艳全球。二十四节气,代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。如图所示,从天体物理学可知地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置,分别对应我国的四个节气。以下说法正确的是(　　)
A.秋分时地球公转速度最大
B.地球沿椭圆轨道绕太阳做匀速率运动
C.从正对纸面的方向看,地球绕太阳沿顺时针方向运动
D.地球从冬至至春分的运动时间小于地球公转周期的
D
【研典题通法】
【典例1】(2021·广东选择考)2021年4月,我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行。若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动,已知引力常量,由下列物理量能计算出地球质量的是(　　)
A.核心舱的质量和绕地半径
B.核心舱的质量和绕地周期
C.核心舱的绕地角速度和绕地周期
D.核心舱的绕地线速度和绕地半径
考向二　万有引力理论的成就 重难考向高分点
D
【通法悟道】解答“随”“绕”模型的思路 自我尝试归纳 教师指导
【练预测题组】
1.(“绕” 模型)若一均匀球形星体的密度为ρ,引力常量为G,则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是(　　)
A.　　 B.　　 C.　　 D.
尝试建构模型: ___________________________________________________
【解析】对卫星,由万有引力定律得G=mR,又知ρ=,联立解得T=,故A正确,B、C、D错误。
A
2.(“绕” 模型·2021全国乙卷) 科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1 000 AU(太阳到地球的距离为1 AU)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量的黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M,可以推测出该黑洞质量约为(　　)
A.4×104M B.4×106M
C.4×108M D.4×1010M
尝试建构模型:_____________________________________________
B
【研典题通法】
【命题角度1】卫星动态参量变化　　　
【典例2】(2022·湖北选择考)2022年5月,我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接,形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,周期约90分钟。下列说法正确的是(　　)
A.组合体中的货物处于超重状态
B.组合体的速度大小略大于第一宇宙速度
C.组合体的角速度大小比地球同步卫星的大
D.组合体的加速度大小比地球同步卫星的小
考向三　宇宙航行 重难考向高分点
C
【命题角度3】变轨问题
【典例4】(2022·汕头模拟)如图所示,2021年2月我国“天问一号”火星探测器先由地火转移轨道1进入火星停泊轨道2,进行相关探测后进入较低的轨道3开展科学探测,则探测器 (　　)
A.在轨道2上近火点加速可进入轨道3
B.在轨道2上近火点的机械能比远火点小
C.在轨道1上的运行速度不超过第二宇宙速度
D.在轨道2与轨道3同一近火点的加速度相等
D
【悟模型图解】
一、卫星动态参量变化模型
图例 公式 结论
若r增大 G=ma 得:a= a减小
G=m 得:v= v减小
图例 公式 结论
若r增大 G=mrω2 得:ω= ω减小
G=mr 得:T=2π T增大

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