人教版高中物理必須2課件：萬有引力與航天習(xí)題課2

1、2020萬有引力與航天習(xí)題課2人教版高中物理 必修2知識回顧物體地球表面（不考慮自轉(zhuǎn)）萬有引力定律衛(wèi)星繞地球運行（圓周運動）衛(wèi)星的運行若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，衛(wèi)星軌道有什么特點？為什么？軌道圓心都為地心哪些軌道是可能的，哪些軌道是不可能的？a、c、d軌道是可能的，b軌道是不可能衛(wèi)星作圓周運動的向心力來源于萬有引力，而萬有引力的方向指向地心衛(wèi)星的運行高軌低速長周期衛(wèi)星環(huán)繞地球運行，萬有引力提供向心力r增大，v，a減小，T增大衛(wèi)星的運行近地衛(wèi)星Rr第一宇宙速度，最小的發(fā)射速度，最大的環(huán)繞速度最短的環(huán)繞時間思考：赤道上的物體是衛(wèi)星么？不是，衛(wèi)星繞地球運行，只受萬有引力衛(wèi)星的運行同步衛(wèi)星1、軌道在

2、赤道平面2、自轉(zhuǎn)方向與地球相同，周期24h3、離地高度h=36000km4、r、v、T、an固定想一想：無錫上空有同步衛(wèi)星么？沒有，同步衛(wèi)星在赤道上空相對于地球靜止于赤道上空h=3.6107mr=4.2107mv=3km/sT=24hh=3.8108mr3.8108mv=1km/sT=27天h0r=6.4106mv=7.9km/sT=84分鐘同步衛(wèi)星近地衛(wèi)星月球近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、月球運行示意圖衛(wèi)星的運行例1、北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星1和2在同一軌道上繞地心O沿順時針方向做勻速圓周運動，軌道半徑為r，某時刻它們分別位于軌道上的A、B兩位置，如圖所示。已知地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R

3、，不計衛(wèi)星間的相互作用力。以下判斷中正確的是()A這兩顆衛(wèi)星的向心加速度大小為B這兩顆衛(wèi)星的角速度大小為C衛(wèi)星1由位置A運動至位置B所需的時間為D如果使衛(wèi)星1加速，它就一定能追上衛(wèi)星2空中地面A地面B空中加速會離心，r增大，v減小CC例2、如圖所示,A 是地球的同步衛(wèi)星,另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi),離地面高度為h.已知地球半徑為R ,地球自轉(zhuǎn)角速度為0 ,地球表面的重力加速度為g ,O 為地球中心. (1)求衛(wèi)星B的運行周期。(2)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上),則至少經(jīng)過多長時間,他們再一次相距最近。衛(wèi)星相距最近或最遠問題(1

4、)地面物體(2)B比A轉(zhuǎn)的快，相同時間B比A多轉(zhuǎn)一周，2的角度例2、如圖所示,A 是地球的同步衛(wèi)星,另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi),離地面高度為h.已知地球半徑為R ,地球自轉(zhuǎn)角速度為0 ,地球表面的重力加速度為g ,O 為地球中心. (1)求衛(wèi)星B的運行周期。(2)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上),則至少經(jīng)過多長時間,他們再一次相距最近。衛(wèi)星相距最近或最遠問題思考1：若問A與B相距最近，經(jīng)過的時間？思考2：若問A與B相距最遠，經(jīng)過的時間？解題關(guān)鍵：找到A與B運動中的角度關(guān)系衛(wèi)星的變軌軌道1軌道2軌道3PQ思考1：衛(wèi)星在1與2軌道上P

5、點速度分別為v1p和v2P、加速度分別為a1P和a2P，分析他們的大小思考2：衛(wèi)星在2與3軌道上Q點速度分別為v3Q和v2Q、加速度分別為a3Q和a2Q，分析他們的大小思考3： 試比較v1p、v2P、v1Q和v2Q的大小關(guān)系例3、2017年4月20日，我國成功發(fā)射“天舟一號”貨運飛船 “天舟一號”從A點經(jīng)軌道進入指定軌道，等待與“天宮二號”空間站對接關(guān)于“天舟一號”的運動，下列說法中不正確的是( )A“天舟一號”的發(fā)射速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/sB在軌道上經(jīng)過B點的速度大于經(jīng)過A點的速度C在軌道上經(jīng)過B點的加速度大于經(jīng)過A點的加速度D軌道上經(jīng)過B點的速度、加速度與軌道上經(jīng)過

6、B點的速度、加速度都相等衛(wèi)星的變軌BCD天舟一號小于小于速度不相等，加速度相等例4、宇宙中兩個相距較近的天體稱為“雙星”，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，但兩者不會因萬有引力的作用而吸引到一起設(shè)兩者的質(zhì)量分別為m1和m2，兩者相距為L.求：(1)雙星的軌道半徑之比； (2)雙星的線速度之比； (3)雙星的角速度“雙星”問題LOm1m2設(shè)m1的半徑r1，m2的半徑為r2，角速度為r1r2任意相同時間內(nèi)，兩星球轉(zhuǎn)過的角度相同即T（或者）相同思考：若m1m2,軌道半徑是多少？地球繞太陽運行可以認為是雙星模型，太陽近似不動例4、宇宙中兩個相距較近的天體稱為“雙星”，它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，但兩者不會因萬有引力的作用而吸引到一起設(shè)兩者的質(zhì)量分別為m1和m2，兩者相距為L.求：(1)雙星的軌道半徑之比； (2)雙星的線速度之比； (3)雙星的角速度“雙星”問題LOm1m2解題關(guān)鍵：2、兩星球周期（角速度）相同1、萬用引力提供向心力；設(shè)m1的半徑r1，m2的