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1、第五講 萬有引力定律重點(diǎn)歸納講練知識(shí)梳理一.開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律(1) 第一定律(軌道定律):所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。(2) 第二定律(面積定律):對(duì)任意一個(gè)行星來說,它與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。(3) 第三定律(周期定律):所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期二次方的比值都相等,表達(dá)式: 其中k值與太陽有關(guān),與行星無關(guān)。(4) 推廣:開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律不僅適用于行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn),也適用于衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)衛(wèi)星繞行星旋轉(zhuǎn)時(shí),k值不同,k與行星有關(guān),與衛(wèi)星無關(guān)。(5) 中學(xué)階段對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的處理辦法:把橢圓近似為園,太陽在圓心;認(rèn)為v與不變,行
2、星或衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng);,R軌道半徑。推導(dǎo)決定的物理量據(jù):得:可見,的大小由中心天體質(zhì)量決定。11關(guān)于開普勒第三定律,正確的理解是公式,K是一個(gè)與行星無關(guān)的常量若地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為a,周期為T1,月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為b,周期為T2,則公式中的T表示行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期公式中的T表示行星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期A B C D二.萬有引力定律(牛頓發(fā)現(xiàn))(1) 內(nèi)容:萬有引力F與m1m2乘積成正比,與r2成反比。(2) 公式:,G叫萬有引力常量,。(3) 應(yīng)用計(jì)算適用條件:嚴(yán)格條件為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn);兩個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體,r指兩球心間的距離;一個(gè)均勻球體和球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn),r指質(zhì)點(diǎn)到球心間的距離練1發(fā)
3、現(xiàn)萬有引力定律的科學(xué)家是A開普勒 B牛頓 C卡文迪許 D愛因斯坦2.對(duì)于萬有引力定律的表述式,下面說法中不正確的是A.公式中G為引力常量,它是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的,而不是人為規(guī)定的B.當(dāng)r趨近于零時(shí),萬有引力趨于無窮大C. m1與m2受到的引力總是大小相等的,方向相反,是一對(duì)作用力與反作用力D. m1與m2受到的引力總是大小相等的,而與m1、m2是否相等無關(guān)1. 萬有引力與重力的系關(guān)(1) 萬有引力對(duì)物體的作用效果可以等效為兩個(gè)力的作用,一個(gè)是重力mg,另一個(gè)是物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力f,如圖所示。在赤道上,F(xiàn)引=f向+mg,即;在兩極F引=mg,即;因地球赤道略鼓,兩極稍扁,故緯度越大,R越小,重
4、力加速度越大。赤道g最小。注:地面上隨地球自轉(zhuǎn)的物體F引mgF向如:赤道的g=9.7m/s2(最?。┒嗟郎衔矬w的向心加速度(最大)a=0.0337 m/s2可見mg>>ma向2.求重力加速度問題:物體受到的重力隨地面高度的變化而變化。在地面上,從赤道往兩極,g逐漸變大。在地球表面高度為h處:,所以隨高度的增加,重力加速度減小。離開地球,某星體表面及某高度處的重力加速度注意:M為星球的質(zhì)量,R指星球半徑。星球表面處的重力加速度:在忽略星球自轉(zhuǎn)時(shí),萬有引力近似等于重力,則。距星球表面某高度h處的重力加速度:結(jié)論:M為中心天體的質(zhì)量, r為所求位置與中心天體球心間的距離。練1.地球表面
5、處的重力加速度為g,則在距地面高度等于地球半徑處的重力加速度為()A. g B. g/2 C. g/4 D. 2g練:人造衛(wèi)星離地球表面距離等于地球半徑R,衛(wèi)星以速度v沿圓軌道運(yùn)動(dòng),設(shè)地面上的重力加速度為g,則( )A. B. C. D. 2.火星與地球的質(zhì)量之比為P,半徑之比為q,則火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比為()A. B. C. D.練:(08江蘇卷)火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為A0.2g B0.4g C2.5g D5g3.萬有引力定律的應(yīng)用求天體質(zhì)量及密度T、r法:,再根據(jù),當(dāng)r=R時(shí),(m在M表面運(yùn)行) v、
6、r法:w、r法:v、T法:相當(dāng)于知道了r,(r=vT/2) g、R法:(黃金代換),再根據(jù)(g是中心天體表面的重力加速度,R是中心天體本身的半徑)例1:下列幾組數(shù)據(jù)中能算出地球質(zhì)量的是(萬有引力常量G是已知的)A.地球繞太陽運(yùn)行的周期T和地球中心離太陽中心的距離rB.月球繞地球運(yùn)行的周期T和地球的半徑RC.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期TD.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r2.一艘宇宙飛船繞一個(gè)不知名的行星表面飛行,要測(cè)定該行星的密度,僅僅需要測(cè)定A運(yùn)行周期T B環(huán)繞半徑 r C行星的體積V D運(yùn)行速度v3宇航員測(cè)得某星球的半徑為 R ,該星球的近地衛(wèi)星的周期為 T 。下列四個(gè)量中哪幾個(gè)量可
7、以求得?(萬有引力恒量為G ) A該星球的質(zhì)量 B該星球表面的重力加速度C該星球的平均密度 D該星球同步衛(wèi)星的離地高度3.繼神秘的火星之后,今年土星也成了世界關(guān)注的焦點(diǎn). 經(jīng)過近7年時(shí)間,2億千米在太空中風(fēng)塵仆仆的穿行后,美航天局和歐航天局合作研究出“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器于美國(guó)東部時(shí)間6月30日(北京時(shí)間7月1日)抵達(dá)預(yù)定軌道,開始“拜訪土星及其衛(wèi)星家族. 這是人類首次針對(duì)土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測(cè). 若“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器進(jìn)入土星飛行的軌道,在半徑為R的土星上空離土星表面高h(yuǎn)的圓形軌道上繞土星飛行,環(huán)繞n周飛行時(shí)間為t. 求土星的質(zhì)量和平均密度4.天體或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)參數(shù)我們把衛(wèi)星(天
8、體)繞同一中心天體所做的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng),所需要的向心力由萬有引力提供,就可以求出衛(wèi)星(天體)圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)參數(shù):線速度: 角速度: 周期: 向心加速度:規(guī)律:中心天體相同時(shí),圓周運(yùn)動(dòng)的快慢與軌道對(duì)應(yīng)。即:軌道定了,運(yùn)行快慢就定了,與在軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)。當(dāng)r變大時(shí),“三小”(v變小,變小,an變?。耙淮蟆保═變大)。例.甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星,質(zhì)量相等,它們的軌道都是圓,若甲的運(yùn)動(dòng)周期比乙小,則( )A甲距地面的高度比乙小 B甲的加速度一定比乙小C甲的加速度一定比乙大 D甲的速度一定比乙大1.兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),周期之比為,則軌道半徑之比和運(yùn)動(dòng)速率之比分別為A.
9、, B. ,C. , D. ,2.假如作圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍后仍作圓周運(yùn)動(dòng),則A.根據(jù)公式v=r可知,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來的2倍B.根據(jù)公式可知,衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來的C.根據(jù)公式可知,地球提供的向心力將減小到原來的D.根據(jù)上述B和C中給出的公式可知,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來的3.兩顆人造地球衛(wèi)星,它們質(zhì)量的比m1:m2=1:2,它們運(yùn)行的線速度的比是v1:v2=1:2,那么A.它們運(yùn)行的周期比為1:8B.它們運(yùn)行的軌道半徑之比為4:1C.它們所受向心力的比為1:32 D.它們運(yùn)動(dòng)的向心加速度的比為1:164.某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),假如
10、它的軌道半徑增加到原來的n倍后,仍能夠繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則: A根據(jù),可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來的n倍。B根據(jù),可知衛(wèi)星受到的向心力將減小到原來的倍。C根據(jù),可知地球給衛(wèi)星提供的向心力將減小到原來的倍。D根據(jù),可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來的倍。5.如圖所示,在同一軌道平面上,有繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星a、b、c某時(shí)刻在同一直線上,則()A經(jīng)過一段時(shí)間,它們將同時(shí)第一次回到原位置B衛(wèi)星a的角速度最大C衛(wèi)星c受到的向心力最小D衛(wèi)星b的周期比c小6.地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑是R1,周期是T1,月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑是R2,周期是T2,則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比是 ( )A. B. C. D
11、. 7、(07重慶理)土衛(wèi)十和土衛(wèi)十一是土星的兩顆衛(wèi)星,都沿近似為圓周的軌道繞土星運(yùn)動(dòng),其參數(shù)如表:衛(wèi)星半徑(m)衛(wèi)星質(zhì)量(kg)軌道半徑(m)土衛(wèi)十8.90×1042.01×10181.51×1018土衛(wèi)十一5.70×1045.60×10171.51×103兩衛(wèi)星相比,土衛(wèi)十( )A.受土星的萬有引力較大 B.繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期較大 C.繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度較大 D動(dòng)能較大D.根據(jù)上述B和C中給出的公式可知,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來的8.土星外層上有一個(gè)環(huán)。為了判斷它是土星的一部分還是土星的衛(wèi)星群,可以測(cè)量環(huán)中各層的
12、線速度v與該土層到土星中心的距離R之間的關(guān)系來判斷: ( )A若vR,則該層是土星的一部分;B若v2R,則該層是土星的衛(wèi)星群C若vR,則該層是土星的一部分D若v2R,該層是土星的衛(wèi)星群三.地球同步衛(wèi)星對(duì)于地球同步衛(wèi)星,要理解其特點(diǎn),記住一些重要數(shù)據(jù)??偨Y(jié)同步衛(wèi)星的以下“七個(gè)一定”。軌道平面一定:與赤道共面。周期一定:T=24h,與地球自轉(zhuǎn)周期相同。角速度一定:與地球自轉(zhuǎn)角速度相同。繞行方向一定:與地球自轉(zhuǎn)方向一致。高度一定:由。線速度大小一定:。向心加速度一定:。注:唯有同步衛(wèi)星本身質(zhì)量,以及該質(zhì)量不同引起的向心力和萬有引力可以不同。例1關(guān)于同步地球衛(wèi)星,下列說法中正確的是A同步地球衛(wèi)星一定在
13、地球的赤道平面內(nèi) B同步地球衛(wèi)星到地心的距離為定值C同步地球衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期 D同步地球衛(wèi)星的線速度不變2.已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)的周期為T,試求地球同步衛(wèi)星的向心加速度大小。3.關(guān)于“亞洲一號(hào)”地球同步通訊衛(wèi)星,下述說法正確的是A.已知它的質(zhì)量是1.24 t,若將它的質(zhì)量增為2.84 t,其同步軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍B.它的運(yùn)行速度為7.9 km/sC.它可以繞過北京的正上方,所以我國(guó)能利用其進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播D.它距地面的高度約為地球半徑的5倍,所以衛(wèi)星的向心加速度約為其下方地面上物體的重力加速度的5如圖5所示,甲是地球赤道上的一個(gè)物體、乙是“神舟”六號(hào)
14、宇宙飛船(周期約90分鐘)、丙是地球的同步衛(wèi)星,它們運(yùn)行的軌道示意圖如圖,它們都繞地心作勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列有關(guān)說法中正確的是 A.它們運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小關(guān)系是a乙a丙a甲B.它們運(yùn)動(dòng)的線速度大小關(guān)系是v乙v丙v甲C.已知甲運(yùn)動(dòng)的周期T甲=24h,可計(jì)算出地球的密度D.已知乙運(yùn)動(dòng)的周期T乙及軌道半徑r乙,可計(jì)算出地球質(zhì)量6.同步衛(wèi)星離地球球心的距離為r,運(yùn)行速率為v1,加速度大小為a1,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為a2,第一宇宙速度為v2,地球半徑為R,則A.a1:a2=r:RB.a1:a2=R2:r2C.v1:v2= R:rD. 7如圖所示的三個(gè)人造地球衛(wèi)星,則說法正確的是(
15、 )衛(wèi)星可能的軌道為a、b、c 衛(wèi)星可能的軌道為a、c同步衛(wèi)星可能的軌道為a、c 同步衛(wèi)星可能的軌道為a北abcA是對(duì)的 B是對(duì)的C是對(duì)的 D是對(duì)的四宇宙速度1、 對(duì)三種宇宙速度的認(rèn)識(shí):第一宇宙速度人造衛(wèi)星近地環(huán)繞速度。大小v1=7.9km/s。第一宇宙速度的算法:法一:由,r=R+h,而近地衛(wèi)星h=0,r=R,則,代入數(shù)據(jù)可算得:v1=7.9km/s。法二:忽略地球自轉(zhuǎn)時(shí),萬有引力近似等于重力,則,同理r=R+h,而近地衛(wèi)星h=0,r=R,代入數(shù)據(jù)可算得:v1=7.9km/s。擴(kuò)展:在中心天體表面運(yùn)行的天體或衛(wèi)星的線速度即是中心天體的第一宇宙速度。(2)第二宇宙速度逃逸速度。大小v2=11.
16、2km/s,是使物體脫離地球吸引,成為繞太陽運(yùn)行的行星的最小發(fā)射速度。(3)第三宇宙速度脫離速度。大小v3=16.7km/s,是使物體脫離太陽引力束縛,飛到太陽系以外,所需的最小發(fā)射速度。2、 環(huán)繞(運(yùn)行)速度與發(fā)射速度的區(qū)別:三種宇宙速度都是發(fā)射速度,運(yùn)行速度是指衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度大?。卉壍涝礁?,運(yùn)行速度越小,所需的發(fā)射速度越大,所以第一宇宙速度是最大運(yùn)行線速度,最小發(fā)射速度。練.關(guān)于第一宇宙速度,下列說法不正確的是()A. 它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B. 它等于人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運(yùn)行速度C. 它是能使衛(wèi)星在近地軌道運(yùn)動(dòng)的最小發(fā)射速度D. 它是衛(wèi)星在橢圓
17、軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的近地點(diǎn)速度五.衛(wèi)星變軌問題BA123人造衛(wèi)星發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌,如圖所示,我們從以下幾個(gè)方面討論:1.變軌原理及過程為了節(jié)約能量,衛(wèi)星在赤道上(線速度最大)順著地球自轉(zhuǎn)方向發(fā)射衛(wèi)星到圓形軌道1上。在A點(diǎn)點(diǎn)火加速,由于速度變大,萬有引力不足以提供軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入軌道2。在B點(diǎn)(遠(yuǎn)地點(diǎn))再次點(diǎn)火進(jìn)入軌道3。2.一些物理量的定性分析1、速度:設(shè)衛(wèi)星在園軌道1和3運(yùn)行時(shí)速率為v1、v3,在A點(diǎn)、B點(diǎn)速率為vA、vB。在A點(diǎn)加速,則vAv1,在B點(diǎn)加速,則v3vB,又因v1v3,故有vAv1v3vB。2、加速度:因?yàn)樵贏點(diǎn),衛(wèi)星只受到萬有引力作用,故不論從軌
18、道1經(jīng)過A點(diǎn),還是軌道2經(jīng)過A點(diǎn),衛(wèi)星的加速度都相同,同理,經(jīng)過B點(diǎn)加速度也相同。3、周期:設(shè)衛(wèi)星在1、2、3軌道上運(yùn)行周期分別為T1、T2、T3。軌道半徑分別為r1、r2(半長(zhǎng)軸)、r3,由開普勒第三定律可知,T1T2T3。3. 從向心力的角度分析變軌問題的方法當(dāng)萬有引力恰好提供衛(wèi)星所需向心力時(shí),即時(shí),衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若速度突然增大時(shí),萬有引力小于向心力,做離心運(yùn)動(dòng),則衛(wèi)星軌道半徑變大。若速度突然減小時(shí),萬有引力大于向心力,做近心運(yùn)動(dòng),則衛(wèi)星軌道半徑變小。4. 從能量角度分析變軌問題的方法把橢圓軌道按平均半徑考慮,根據(jù)軌道半徑越大,衛(wèi)星的機(jī)械能越大,衛(wèi)星在各軌道之間變軌的話,若從低軌道進(jìn)
19、入高軌道,則能量增加,需要加速;若從高軌道進(jìn)入低軌道,則能量減少,需要減速。練.如圖1所示,發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火將衛(wèi)星送入橢圓軌道2,然后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),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)行時(shí),下列說法中正確的是圖1123PQA.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率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(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度六 雙星問題被相互作用的萬有引力系在一起,互相
20、繞轉(zhuǎn)的兩顆星就叫物理雙星。雙星是繞公共圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的一對(duì)恒星。如圖所示雙星系統(tǒng)具有以下三個(gè)特點(diǎn):1、各自需要的向心力由彼此間的萬有引力相互提供,即: 若求m2,利用左式(m1 被消掉),若求m1,利用右式(m2 被消掉),若求兩顆星質(zhì)量的和,左右兩式“先約再加”2、兩顆星的周期及角速度都相同,即:T1=T2,1=2;3、兩顆星的半徑與它們之間距離關(guān)系為:r1+r2=L。4. 兩顆星的半徑與它們的質(zhì)量成反比:m1r1=m2r25. 兩顆星的線速度與它們的質(zhì)量成反比m1v1=m2v2練. 如圖4所示,天文觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)宇宙中存在著“雙星”。所謂雙星,是兩顆質(zhì)量分別為M1和M2的星球,它們的距離為r,而r遠(yuǎn)
21、遠(yuǎn)小于它們跟其它天體之間的距離,這樣的雙星將繞著它們的連線上的某點(diǎn)O作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示。現(xiàn)假定有一雙星座,其質(zhì)量分別為M1和M2,且M1M2,用我們所學(xué)的知識(shí)可以斷定這兩顆星 0圖4A.M1對(duì)M2引力比M2對(duì)M1的引力大B. M1運(yùn)動(dòng)周期比M2運(yùn)動(dòng)周期長(zhǎng)C. M1運(yùn)動(dòng)半徑比M2運(yùn)動(dòng)半徑小D. M1運(yùn)動(dòng)速率比M2運(yùn)動(dòng)速率大補(bǔ)充一些需要用到的知識(shí):1、衛(wèi)星的分類:衛(wèi)星根據(jù)軌道平面分類可分為:赤道平面軌道(軌道在赤道平面內(nèi));極地軌道(衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)每圈都經(jīng)過南北兩極);一般軌道注:所有軌道平面的圓心都是地心。2、人造衛(wèi)星的機(jī)械能:E=EK+EP(機(jī)械能為動(dòng)能和引力勢(shì)能之和),動(dòng)能,由運(yùn)行速度決定
22、;引力勢(shì)能由軌道半徑(離地高度)決定,r增大,動(dòng)能減小,引力勢(shì)能增大,但,所以衛(wèi)星的機(jī)械能隨著軌道半徑的增大而增大。3、人造衛(wèi)星的兩個(gè)速度:發(fā)射速度:在地球表面將人造衛(wèi)星送入預(yù)定軌道運(yùn)行所必須具有的速度,發(fā)射時(shí)所具有的動(dòng)能要包括送入預(yù)定軌道的動(dòng)能和引力勢(shì)能之和,即機(jī)械能,所以r增大,發(fā)射速度增大;環(huán)繞(運(yùn)行)速度:衛(wèi)星在軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所具有的速度,r增大時(shí),環(huán)繞速度減小。注意:衛(wèi)星繞星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)的向心加速度,即向心加速度與重力加速度相等。4、推導(dǎo)并記住近地衛(wèi)星的幾個(gè)物理量的公式和數(shù)值:近地衛(wèi)星指在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,可認(rèn)為h=0,r=R。運(yùn)行速度:
23、,它是所有衛(wèi)星的最大運(yùn)行速度(因?yàn)閔=0,無需增大引力勢(shì)能,故發(fā)射速度等于運(yùn)行速度,所以這個(gè)速度又是所有衛(wèi)星的最小發(fā)射速度);角速度:,r=R,r最小,它的角速度在所有衛(wèi)星中最大。(無需記數(shù)值)周期:,r=R,=5100s,r最小,它的周期在所有衛(wèi)星中最小。向心加速度:,r=R,r最小,它的向心加速度在所有衛(wèi)星中最大。5、衛(wèi)星的追擊問題:由知,同一軌道上的兩顆衛(wèi)星,快慢相同,后面的不可能追上前面的。衛(wèi)星繞中心天體的半徑越大,T越大。同一運(yùn)行方向不同軌道的兩顆衛(wèi)星(設(shè)周期分別為T1、T2 ,且T1T2)再次相遇的時(shí)間滿足,或。6、估算問題的思維與解答方法:估算問題首先要找到依據(jù)的物理概念或物理規(guī)
24、律(這是關(guān)鍵);運(yùn)用物理方法或近似計(jì)算方法,對(duì)物理量的數(shù)值或取值范圍進(jìn)行大致的推算;估算題常常要利用一些隱含條件或生活中的常識(shí)。如:在地球表面受到的萬有引力等于重力;地球表面附近的重力加速度g=9.8m/s2;地球自轉(zhuǎn)周期T=24h,公轉(zhuǎn)周期T0=365天;月球繞地球公轉(zhuǎn)周期約為27天;近地衛(wèi)星周期為85分鐘;日地距離約1.5億千米;月地距離約38億千米;同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星的數(shù)據(jù)等。練習(xí)題2、下述實(shí)驗(yàn)中,可在運(yùn)行的太空艙里進(jìn)行的是 ( )A用彈簧秤測(cè)物體受的重力 B用天平測(cè)物體質(zhì)量C用測(cè)力計(jì)測(cè)力 D用溫度計(jì)測(cè)艙內(nèi)溫度3.關(guān)于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重和失重問題,下列說法正確的是()在發(fā)射過程
25、中向上加速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象在降落過程中向下減速時(shí)產(chǎn)生失重現(xiàn)象進(jìn)入軌道時(shí)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生失重現(xiàn)象失重是由于地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力減小而引起的A. B. C. D.4、某天體的質(zhì)量約為地球的9倍,半徑約為地球的一半,若從地球上高h(yuǎn)處平拋一物體,射程為L(zhǎng),則在該天體上,從同樣高處以同樣速度平拋同一物體,其射程為:( ) AL/6 BL/4 C3L/2 D6L6.航天飛機(jī)中的物體處于失重狀態(tài),是指這個(gè)物體A.不受地球的吸引力B.受到地球吸引力和向心力的作用而處于平衡狀態(tài)C.受到向心力和離心力的作用而處于平衡狀態(tài)D.對(duì)支持它的物體的壓力為零7. 據(jù)報(bào)道,“神舟6號(hào)”的發(fā)射成功,可以預(yù)見,隨著航天員在軌道艙內(nèi)停留時(shí)間的增加,體育鍛煉成了一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),下列器材適宜航天員在軌道艙中進(jìn)行鍛煉的是A. 啞鈴B. 彈簧拉力器C. 單杠D. 跑步機(jī)8通過閱讀課本,幾個(gè)同學(xué)交流對(duì)一些生活中常見的離心現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。甲說:“洗衣機(jī)甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)。” 乙說:“鐵軌在彎道處內(nèi)側(cè)鋪得比外側(cè)高,原來就是要防止火車做離心運(yùn)動(dòng)。”丙說:“我們坐公共汽車在急速轉(zhuǎn)彎時(shí),如果受到的向心力不夠也會(huì)擠壓車廂?!?丁說,“我在游樂園里玩的吊椅轉(zhuǎn)得越快,就會(huì)離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn),這也是利用
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