第五章 第二十三课时 万有引力定律及应用-2027年高考物理一轮复习课件（含解析版讲义）

这是一份第五章 第二十三课时 万有引力定律及应用-2027年高考物理一轮复习课件（含解析版讲义），文件包含指对幂函数的图象与性质解析版pdf、指对幂函数的图象与性质学生版pdf等2份学案配套教学资源，其中学案共30页， 欢迎下载使用。
1.理解开普勒行星运动定律和万有引力定律，并会用来解决相关问题。2.掌握计算天体质量和密度的方法。
考点三　天体质量、密度的计算
注意：开普勒行星运动定律也适用于其他天体系统，例如月球、卫星绕地球的运动。此时k是一个与中心天体有关的常量。
1.已知同一行星在轨道的两个位置的速度：近日点速度大小为v1，远日点速度大小为v2，近日点距太阳距离为r1，远日点距太阳距离为r2。(1)v1与v2大小什么关系？
2.把行星绕太阳运行的轨道近似为圆轨道，试求k值。
(2026·江苏苏州市四校联考)如图所示，某卫星绕行星沿椭圆轨道运动，bd为其轨道长轴，半长轴为r，周期为T，图示中S1、S2两个面积大小相等。则A.卫星从a到b的过程中加速度逐渐减小B.卫星从a到b的速率逐渐增大C.卫星从a到b的运行时间大于从c到d的运行时间D.椭圆轨道半长轴立方与周期平方的比值只与卫星的质量有关
物体的质量m1和m2的乘积
(2021·山东卷·5)从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过
程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为A.9∶1B.9∶2C.36∶1D.72∶1
(2025·江苏南通市检测)“嫦娥六号”在月球取土后，在距离月球表面高度为h的圆轨道上“环月等待”，做匀速圆周运动，运行周期为T。已知月球的半径为R，引力常量为G。求：(1)月球的质量M；
(2)月球表面的重力加速度g。
(2024·江苏扬州市检测)航天员在月球表面将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月球的半径为R(不考虑月球自转的影响)。求：(1)月球表面的自由落体加速度大小g月；
精练高频考点提升关键能力
1.(2025·江苏扬州市一模)地球的三颗不同人造卫星分别沿椭圆轨道1、2、3运行，如图所示，已知三条轨道的半长轴均相等，其周期分别为T1、T2、T3，机械能分别为E1、E2、E3，则下列说法正确的是A.T1=T2=T3B.T1>T2>T3C.E1=E2=E3D.E1>E2>E3
3.(2024·广西卷·1)潮汐现象出现的原因之一是在地球的不同位置海水受到月球的引力不相同。图中a、b和c处单位质量的海水受月球引力大小在A.a处最大B.b处最大C.c处最大D.a、c处相等，b处最小
5.(2024·新课标卷·16)天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运行，其中行星GJ1002c的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年，则这颗红矮星的质量约为太阳质量的倍B.0.1倍C.10倍D.1 000倍
6.(2025·江苏连云港市一模)2024年6月，嫦娥六号探测器在人类历史上首次实现月球背面采样。采样的月壤质量为m，测得其在月球表面的重力为F。已知月球半径为r，引力常量为G。求：(1)月球表面的重力加速度g；
7.2024年科学家发现了一颗距离地球40光年的类地行星，这颗行星的发现引发了全球对“第二颗地球”的热议。该行星的体积和地球差不多，质量约为地球的4倍。将某物体分别在该行星表面与地球表面做平抛运动，若水平抛出的高度和初速度均相同，不考虑行星自转的影响，则物体第一次落地时水平距离之比约为A.4∶1B.2∶1C.1∶2D.1∶4
10.(2025·江苏南通市检测)2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭成功发射。如图所示，飞船由火箭送入近地点为P、远地点为Q的椭圆轨道上，飞船在运行多圈后变轨进入预定圆轨道。
已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转，引力常量为G。(1)求地球的平均密度ρ；
(2)若飞船在椭圆轨道上的运行周期为T1，在圆轨道上的运行周期为T2，Q距地面的高度为h，求近地点P距地面的高度hP。
11.(2024·黑吉辽·7)如图(a)，将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如图(b)所