2020版广东省普通高中学业水平考试物理专题复习课件专题五　经典力学的成就与局限性43张PPT

课件43张PPT。专题五　经典力学的成就与局限性基础梳理题组例练基础梳理考纲回扣一、行星的运动
1.地心说与日心说
(1)地心说: 是宇宙的中心,是 的,太阳、月亮以及其他行星都绕 运动.
(2)日心说: 是静止不动的,地球和其他行星都绕 运动.
(3)局限性:都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的 运动,而与丹麦天文学家第谷的观测数据不符.地球静止不动地球太阳太阳匀速圆周2.开普勒行星运动定律焦点相等公转周期相等无关二、万有引力定律
1.内容
自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成 ,与它们之间距离r的平方成 .正比反比3.适用条件
(1)公式适用于 间的相互作用.当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点.
(2)质量分布均匀的球体可视为质点,r是 的距离.质点两球心间4.万有引力与重力的关系地球对物体的万有引力F表现为两个效果:一是 ,二是
,如图所示.重力mg提供物体随地球自转的向心力F向2.宇宙速度与运动轨迹的关系
(1)v发= km/s时,卫星绕地球做匀速圆周运动.
(2)7.9 km/s km/s称为第二宇宙速度,又称为脱离速度.
(3)11.2 km/s≤v发< km/s,卫星绕太阳做椭圆运动,v发= km/s称为第三宇宙速度,又称为逃逸速度.
(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.7.911.211.216.716.7四、经典力学的适用范围和局限性
1.局限性
(1)经典力学的应用受到 的限制.当物体运动的速率接近真空中的光速时,经典力学的许多观念将发生重大变化.如经典力学中认为物体的质量不仅不变,并且与物体的速度或能量无关,但相对论研究则表明,物体的质量将随着运动速率的增加而增大,物体的质量和能量之间存在着密切的联系.但当物体运动的速度远小于真空中的光速时,经典力学仍然适用.
(2)牛顿运动定律不适用于 和 . 19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现,即X射线的发现、电子的发现和放射性现象的发现,使物理学的研究由宏观领域进入微观领域,特别是20世纪初量子力学的建立,出现了与经典观念不同的新观念.运动速率微观领域中物质结构能量不连续的现象2.适用范围
经典力学只适用于 .
3.经典力学和相对论及量子力学的关系
经典力学是相对论及量子力学在一定条件下的特例,它包含于相对论和量子力学之中,相对论和量子力学的建立并没有否定经典力学.低速运动的宏观物体情况考点一:行星的运动
1.下列说法正确的是(　 　)
A.哥白尼是地心说的代表人物
B.开普勒提出日心说
C.日心说是正确的,地心说是错误的
D.开普勒总结了行星运动规律,提出了行星运动三定律题组例练对点突破D 解析:托勒密是地心说的代表人物;哥白尼提出了日心说;日心说认为太阳是宇宙的中心,也是错误的,只不过日心说比地心说在认识宇宙的历程上更进一步而已.A,B,C错误,D正确.2.一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星的运转周期是(　 　)
A.4年 B.8年
C.12年 D.16年B 3.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的速率大,则太阳是位于(　 　)
A.F2 B.A
C.F1 D.BA 解析:根据开普勒第二定律,太阳和行星的连线在相等时间内扫过相等的面积,故它在近日点的速率大于它在远日点的速率.因为行星在A点的速率比在B点大,所以太阳位于F2.C 5.两个质量分布均匀且大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F,若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为(　 　)
A.2F B.4F C.8F D.16FD6.有一物体在地球表面受到的重力为40 N,则在离地面高为h=R(R为地球半径)处受到的重力为(　 　)
A.40 N B.20 N
C.10 N D.0C 7.地球质量是月球的81倍,地球与月球之间的距离为s,一飞行器运动到地球与月球连线的某位置时,地球对它的吸引力是月球对它吸引力大小的4倍,则此飞行器离地心的距离是(　 　)C 名师点评考点三:三个宇宙速度
8.人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度,称为第一宇宙速度.第一宇宙速度大小是(　 　)
A.11.2 km/s B.7.9 km/s
C.16.7 km/s D.7.9 m/sB 解析:第一宇宙速度的大小是7.9 km/s.故B项正确.9.若使空间探测器挣脱太阳引力的束缚,其发射速度至少要达到(　 　)
A.环绕速度 B.第一宇宙速度
C.第二宇宙速度 D.第三宇宙速度D 解析:第三宇宙速度又称逃逸速度.若使空间探测器挣脱太阳引力的束缚.其发射速度至少要达到第三宇宙速度,故选D.10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其运行速率(　 　)
A.一定等于7.9 km/s
B.等于或小于7.9 km/s
C.一定大于7.9 km/s
D.介于7.9～11.2 km/s之间B 解析:第一宇宙速度v=7.9 km/s是卫星绕地球运行的最大环绕速度,也是最小发射速度.故人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其运行速率不能超过7.9 km/s,故B正确.11.天文观测发现:某半径为R的行星有一颗卫星绕其做匀速圆周运动.测得卫星到行星中心的距离为r,卫星做匀速圆周运动的周期为T,已知万有引力常量为G.求:
(1)该行星的质量和密度;
(2)若在此行星表面发射卫星,则发射卫星的最小速度为多少?考点四:卫星运行参量的分析
12.绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,其向心力来源于(　 　)
A.卫星自带的动力 B.卫星的惯性
C.地球对卫星的引力 D.卫星对地球的引力C解析:绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,是由万有引力提供向心力的.即地球对卫星的引力提供向心力,故C项正确.13.关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,以下判断正确的是(　 　)
A.同一轨道上,质量大的卫星线速度大
B.同一轨道上,质量大的卫星向心加速度大
C.离地面越近的卫星线速度越大
D.离地面越远的卫星线速度越大C14.火星有两颗卫星,分别为火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆形,已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比(　 　)
A.火卫一距火星表面较远 B.火卫二的角速度较大
C.火卫一的线速度较大 D.火卫二的向心加速度较大C15.人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后,卫星绕地球运行的半径、角速度和速率将(　 　)
A.半径变大,角速度变小,速率不变
B.半径变大,角速度变大,速率变大
C.半径变小,角速度变大,速率变大
D.半径变小,角速度变大,速率不变C名师点评分析天体运动问题的基本思路考点五:同步卫星
17.同步卫星相对地面静止,犹如悬在高空中,下列说法中不正确的是(　 　)
A.同步卫星处于平衡状态
B.同步卫星的速率是唯一的
C.同步卫星加速度大小是唯一的
D.各国的同步卫星都在同一圆周上运行A解析:由于卫星做圆周运动具有向心加速度,故A选项不正确;由卫星的受力特点可知其速度、加速度、周期、运行半径存在一一对应关系,因为同步卫星的周期是确定的,所以B,C,D选项正确.18.关于地球的同步卫星,下列说法中正确的是(　 　)
A.它的线速度等于7.9 km/s
B.它的线速度大于7.9 km/s
C.它的周期是24 h,且轨道平面与赤道平面重合
D.每一个地球同步卫星离地面的高度是可以不一样的C19.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS),建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星.关于这些卫星,以下说法正确的是(　 　)
A.5颗同步卫星的轨道半径不都相同
B.5颗同步卫星的运行轨道不一定在同一平面内
C.导航系统所有卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度
D.导航系统所有卫星中,运行轨道半径越大的,周期越小C名师点评同步卫星的特点(1)同步卫星在通过赤道的平面上运行,离开地面的高度h为定值.(2)卫星运行方向与地球自转方向相同.(3)轨道是圆形的.(4)运行周期等于地球自转周期(24 h).(5)所有同步卫星环绕地球的速率都相同.20.地球同步通信卫星绕地球做匀速圆周运动的周期与地球的自转周期相同,均为T.
(1)求地球同步通信卫星绕地球运行的角速度大小;
(2)已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,求地球同步通信卫星的轨道半径.考点六:经典力学的适用范围和局限性
21.经典力学有一定的适用范围和局限性,不适合用经典力学描述的运动是(　 　)
A.子弹的飞行 B.飞船绕地球的运行
C.列车的运行 D.粒子接近光速的运动D解析:经典力学适用于宏观低速物体的运动,不适用于微观高速物体的运动.粒子接近光速的运动属于微观高速物体的运动,故选D.22.牛顿运动定律不能适用于下列哪种情况(　 　)
A.研究原子中电子的运动
B.研究“神舟”飞船的高速发射
C.研究地球绕太阳的运动
D.研究飞机从深圳飞往北京的航线A解析:经典力学只适用于处理宏观低速的物体运动,不适用于微观高速物体的运动.故选A.23.总结出万有引力定律和牛顿运动三定律,建立起完整的经典力学体系的科学家是(　 　)
A.亚里士多德 B.伽利略
C.爱因斯坦 D.牛顿D解析:牛顿在前人的基础上总结出万有引力定律和牛顿运动定律,建立起完整的经典力学体系.故选D.