浙江省高三物理復(fù)習(xí) 第4章 第7講 萬有引力定律與航天(一)課件 新人教版

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1、mvF,rGMvr 21星的速度突然增加，即萬有引力不足以提供向心力，星做離心，離原的道，道半大，但星一一旦入新的道行，由 知、星的其行速度要小離心當(dāng)衛(wèi)時衛(wèi)將運(yùn)動脫來圓軌軌徑變衛(wèi)進(jìn)衛(wèi)變軌運(yùn)運(yùn)軌減運(yùn)動mvF,rGMvr() 22星的速度突然小，即萬有引力大于星所需的向心力，因此星做向心，同離原的道，道向心半小，入新道行由知行速度增大注意：星入新道后，行機(jī)械能保持不，但前道有增加小 當(dāng)衛(wèi)減時衛(wèi)衛(wèi)將運(yùn)動樣會脫來圓軌軌徑變進(jìn)軌運(yùn)時運(yùn)將衛(wèi)進(jìn)軌運(yùn)時變較軌減運(yùn)動二、地球同步衛(wèi)星：1同步衛(wèi)星：繞地軸做勻速圓周運(yùn)動，相對地面靜止的衛(wèi)星2同步衛(wèi)星的特點(diǎn)：(四個一定)周期一定：T24h，繞地球運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向

2、相同軌道一定：在赤道平面內(nèi)高度一定：衛(wèi)星距離地球的高度約為36000km.地球引力提供向心力：43 R3 6 1Gmv3 1 1mMmMGm(Rh)Gmg(Rh)TRgR Th.kmmMvmM.GmgRhRhRgR.m / sRh 2222223222224040又有速率一定： 且之：所有地球同步星的道均在赤道平面，且離地面的高度和速度相同則則總衛(wèi)軌內(nèi)環(huán)繞三、雙星及多星問題1雙星問題在宇宙中兩個相互靠近，繞其連線上的一點(diǎn)做圓周運(yùn)動的天體，由它們之間的萬有引力提供向心力，其特點(diǎn)是：(1)軌道半徑之和等于兩天體中心之間的距離(2)所需向心力、周期、角速度相同2多星問題在宇宙中彼此相距較近，繞同一點(diǎn)

3、做圓周運(yùn)動的三個或三個以上的天體，每個天體所受的其他天體的合力大小不一定相同，但每個天體的周期、角速度相同3解決多星問題的關(guān)鍵(1)各星的運(yùn)動角速度相同，周期相同如果是雙星，則半徑與質(zhì)量有關(guān)，角速度仍相同(2)多星問題中一顆星受幾個萬有引力，向心力是這幾個力的合力1122= 1rvaavRvarrA.B.vRaRavRrC.D.avRr 1122211222同步星離地心的距離，行速率，加速度；地球赤道上的物體地球自的向心加速度，第一宇宙速度，地球的半，下列比值正確一、同步星例的（ 、）設(shè)衛(wèi)為運(yùn)為為隨轉(zhuǎn)為為徑為則衛(wèi)BararaRvvMmMmGm,Gm,rrrrBvR.vr 12212221222

4、同步星與地球自的角速度相同，由向心加速度公式 ，可得，第一宇宙速度是在地球表面附近做速周的星具有的速度，算方法和同步星的行速率算方法相同，即萬有引力提供向心力，由牛第二定律解析：正確；得解得衛(wèi)轉(zhuǎn)勻圓運(yùn)動衛(wèi)計(jì)衛(wèi)運(yùn)選項(xiàng)計(jì)頓mmRgA.hR g /B.vR gC.mgD.R g 223232431我射的洲一同步通信星的量，如果地球半，自角速度，地球表面重力加速度，洲一星（ ）距地面高 道速度 受到地球引力受到地球引式力、國發(fā)亞號衛(wèi)質(zhì)為徑為轉(zhuǎn)為為則亞號衛(wèi)軌為為變訓(xùn)練ABDMmGmR hGMgRRhR ghRAvR hMmvR gBGmR hRhMmFGGMgRFm R gRhD 22223222322

5、2432由萬有引力提供向心力，（ ），又，解得（）， 正確；由 （ ）得， 正確；由（ ）（）和 及得解析：（）正確；則gMmGMmgG.g,RhRhGMmmg,RmgmgC 222同步星所在重力加速度，有得 而地球上的物體，（）（）由因此，同步星受地球引故答案力的大小D。，設(shè)衛(wèi)處為則衛(wèi)為錯二、衛(wèi)星的變軌例2、如圖471所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)動時，以下說法正確的是()圖471A衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的

6、速率B衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時的速率小于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的速率D衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的速率小于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的速率GMGMvrrvvFm.QrvFA,BCm,vvr 3212221312由星在形道上定行的速度和角速度 可知，因道 的半大，速度小，角速度小道 是形道，所以在任意位置向心力和萬有引力是相等的，即 而在道 上，星做離心，解析：所以即所以，故到得衛(wèi)圓軌穩(wěn)運(yùn)時線軌徑較則較較軌圓軌時軌經(jīng)過 點(diǎn)時衛(wèi)錯對運(yùn)對動vFm.rvPFm,rvvD 23223232道 是形道，所以在任意位置向心力和萬有引力是相等的，即 而在道 上，星做向心

7、，即所以得故到，軌圓軌時軌經(jīng)過 點(diǎn)時衛(wèi)動對運(yùn)變式訓(xùn)練2、(2010山東理綜)1970年4月2日，我國自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元如圖472所示，“東方紅一號”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道，其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439km和2384km，則()圖472A衛(wèi)星在M點(diǎn)的勢能大于N點(diǎn)的勢能B衛(wèi)星在M點(diǎn)的角速度大于N點(diǎn)的角速度C衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度大于N點(diǎn)的加速度D衛(wèi)星在N點(diǎn)的速度大于7.9km/sMNMMMNNNMNNNNNNMNGMmAmaaarGMmGMmMmrNrrGMmmrNrmvGMv. km / sDrrCB 22222227 9到，地球引力星做功，星能增加，；由得，在，在，故，在，由得 解析：正確，；正確；選項(xiàng)選項(xiàng)從點(diǎn)點(diǎn)對衛(wèi)負(fù)衛(wèi)勢選項(xiàng) 錯誤點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)選項(xiàng) 錯誤