萬有引力與航天

1、萬有引力與航天一、天體中易混淆的幾個物理量地球赤道上有一物體隨地球自轉而做圓周運動，所受到的向心力為Fi，向心加速度為ai,線速度為vi，角速度為3仁繞地球外表附近做圓周運動的人造衛(wèi)星高度忽略所受到的 向心力為F2,向心加速度為a2,線速度為V2,角速度為32；地球同步衛(wèi)星所受到的向心力 為F3，向心加速度為 a3，線速度為V3，角速度為 33；地球外表重力加速度為 g，第一宇宙 速度為V，假設三者質量相等，那么A . Fi = F2>F3B. ai= a2= g>a3C. vi= V2= v>V3D. 3i = 33< 32二、常識性數(shù)據(jù)的記憶地球質量M=5.89 X

2、 1024kg,地球半徑R=6400km 1、第一宇宙速度環(huán)繞速度V1=7.9km/s第一宇宙速度對應最小繞行周期約等于83分鐘地球同步衛(wèi)星的離地面高度h = 3.6 X 107m=36000km太陽的質量:2.0 X 1030千克太陽的質量/地球的質量=3.3 X 106千克月球的質量7.349 X 1022千克1. 08太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390,月球繞地球旋轉的周期約為27天利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識，可估算出太陽對月球與地球對月球的萬有引力的比值約為A. 0.2B. 2C. 20D. 2002. 08 川20 .1990年4月25日，科學家將哈勃天文望遠鏡送上距地

3、球外表約600 km 的高空，使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進展。假設哈勃望遠鏡沿圓軌道繞地球運行。地球半徑為6.4 X 106m，利用地球同步衛(wèi)星與地球外表的距離為3.6 X 107m這一事實可得到哈勃望遠鏡繞地球運行的周期。以下數(shù)據(jù)中最接近其運行周期的是A . 0.6小時B. 1.6小時C. 4.0小時D. 24小時3.公t 謂m：； ； |.' 丫也/m uMm傳送。如果你與同學在地面上用衛(wèi)星 通話那么從你發(fā)出 信號至對方接收到信號所需最短時間最接近于可能用到的 數(shù)擁：月球繞地球運動的軌道半往約為3xlF km*運行周 期約為27滅再地球半徑約為6 00 k叫無線電信

4、號的傳播速 度為 3 x 10fi ni/sA. 0. 1 sB.O. 25 s C.O. 5 s D, 1 s2022重慶理綜,21,6分某行星和地球繞太陽公轉的軌道 4均可視為圓 每過“年該行皐會運行到【1地述線的延氏線三、浙江理綜高考i. n 冷江謹纖:打巴宀卜真人和.孤曲苕飛上 船在以該星球中心為圓心.¥徑為仃的圓軌道匕運動周期為 總質址為® 隨后登陸艙脫離飛船變軌到離星球更近的T：徑為 d的圓軌道上運動，此時登陸詭的質雖為g M4宀A. X星球的質量為f = -4tt? rB X星球外表的車力加速度為4 =冷尹C.登陸艙在r與r2軌道上運動吋的速度大小之比為丄I.

5、登陸艙在半徑為口軌道上做圓周運動的周期為G =2. 芳二注泮.w-訃"*1二世火有一小行星帶乜假設該帶中的小行星只受到太陽的引力.并 繞太陽做勻速圓周運動。以下說法正確的選項是 B.顆11星對地球的引力大小為兩觀衛(wèi)星之間的引力大小為A. 太陽對各小行星的引力相同B. 各小行星繞太陽運動的周期均小于年C. 小行星帶內(nèi)側小行星的向心加速度值大于外側小行星的向 心加速度值1小行星帶內(nèi)各小行星圓周運動的線速度值大F地球公轉的 線速度值3. m ；r丄近匚“in ：八丁 -顆質就均為旳的地球同步衛(wèi)星等間隔分 布在半彳空為r的圓軌道上，設地球質量為 仏半徑為佻以下說法正確的選項是A.地球對一顆衛(wèi)

6、星的引力大小GMm(r-R)2D三顆衛(wèi)星對地球引力的合力大小為四、類比問題m 土兇、匯壬壯 m：m.用I 成也rix沙用 為地球半徑的6倍。假設某行星的P均密度為地球瞥均密度 的半、它的同步衛(wèi)星距其外表的高度是其半徑的25倍. 那么該行星的自轉周期約為扎右小時B.】2小H寸 24小吋D. 36小時2.假設火星和地球都是球體，火星的質量 M火和地球的質量 M地之比M火/皿地=p,火星的半徑R火和地球的半徑R地之比R火/R地一q,那么火星外表處的重力加速度g火和地球外表處的重力的加速度g地之比等于)A.弓B.2pqC.衛(wèi)D.pqqq五、衛(wèi)星變軌問題大一輪68頁題5、70頁例4、突破訓練4)六、由于

7、地球自轉而產(chǎn)生的問題1 天黑4小時在赤道上的某人，在頭頂上仍然可觀察到一顆人造地球衛(wèi)星飛行。設地球半 徑為R,下表列出衛(wèi)星在不同軌道上飛行速度v大?。很壍腊霃絩R1.5R2R2.5R3Rv(km/h)7.96.55.65.14.6那么這顆衛(wèi)星飛行速度大小A.v < 5.6km/hB.5.1km/h< v<6.5km/hC.v=5.6km/hD.5.6km/h< v<7.9km/h2 某顆地球同步衛(wèi)星正下方的地球外表上有一觀察者，他用天文望遠鏡觀察被太陽光照射的此衛(wèi)星，試問，春分那天太陽光直射赤道在日落12小時內(nèi)有多長時間該觀察者看不見此衛(wèi)星？地球半徑為R,地球外表

8、處的重力加速度為g,地球自轉周期為 T,不考慮大氣對光的折射。1. V門. - -'.I'-".力的陸地&空兩用汽車沿赤道行駛并耳汽車用I對于地球的 速度可以任意增加.不汁空氣阻力 當汽車速度增加到某一 值時汽車將離開地球成為繞地球做岡周運動的“航天汽車". 以下相關說法止確的是巴知地球半徑= 6 40 取 9. 8 m/s2 A.汽車在地血上速度増加時對地面的壓力增大氐汽車速度到達7- 9 hn/s時將離卄地球C.此“航天汽車"壞繞地球做勻速圓周運動的晝小周期為24 h】此“航天汽車內(nèi)口I用彈贊測力計測U力的大小2. 2022浙江溫州二模,17 -衛(wèi)星在某行星外表附近繞具做勻 速圜周運動線速度大小為""站在該行星衣面上的宇航員 用彈贊測力計懸掛質量為血的物體靜止時彈錢測力計的 示數(shù)為兀萬肴引力常雖為匚以下說法正確的選項是 1兒該行星的質雖為勞 B.該行星的質呈為照Gr_C-該行星的密度為乂 " D.該行星的密度為護匚3 fin t?3. 2022浙江寧波二模,16*175.11轉周期為八赤道甲徑為 乩研究發(fā)現(xiàn).假設該行星門轉角速度變?yōu)樵瓉淼膼灲?，會導致?行星