萬有引力第2課時2

1、萬有引力第2課時 萬有引力與衛(wèi)星運動 活動一：衛(wèi)星運行參量的比較與計算及三種宇宙速度例1如圖所示，在地球同一軌道平面上的三顆不同的人造衛(wèi)星，關(guān)于各物理量的關(guān)系，下列說法正確的是()a根據(jù)v，可知va<vb<vcb根據(jù)萬有引力定律，可知fa>fb>fcc角速度a>b>cd向心加速度aa<ab<ac衛(wèi)星的各物理量隨軌道半徑的變化規(guī)律：例2已知地球半徑為r，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響根據(jù)以下條件推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達式(1)已知地球質(zhì)量為m，引力常量為g(2)已知地球表面的重力加速度g例3我國將要發(fā)射一顆繞月運行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號”設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形

2、的，且貼近月球表面已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/81，月球的半徑約為地球半徑的1/4，地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為()a0.4km/s b1.8km/s c11km/s d36km/s三種宇宙速度：活動二：兩種特殊衛(wèi)星1近地衛(wèi)星例4在月球表面，宇航員測出小物塊自由下落h高度的時間為t，當(dāng)宇宙飛船在靠近月球表面圓軌道上飛行時，測出其環(huán)繞周期為t，已知引力常量為g，根據(jù)上述物理量求出月球的質(zhì)量m2同步衛(wèi)星例5據(jù)報道，我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月1日成功定點在東經(jīng)77赤道上空

3、的同步軌道。關(guān)于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是（ ）a、運行速度大于7.9 km/sb、離地面高度一定，相對地面靜止c、繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大d、向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等例6(多選)已知地球質(zhì)量為m，半徑為r，自轉(zhuǎn)周期為t，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為g，有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是()a衛(wèi)星距地面的高度為b衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度c衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為gd衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度同步衛(wèi)星的特點：活動三：雙星模型例7冥王星與其附近的星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量比約為71，同時繞它們連線上某點

4、o做勻速圓周運動由此可知冥王星繞o點運動的()a軌道半徑約為卡戎的1/7b角速度大小約為卡戎的1/7pq12d、衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過p點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過p點時的加速度。3c線速度大小約為卡戎的7倍d向心力小約為卡戎的7倍活動四：衛(wèi)星的變軌問題例8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)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于q點，軌道2、3相切于p點，如圖所示。則在衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是：a、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

5、道1上經(jīng)過q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過q點時的加速度。d、衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過p點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過p點時的加速度。加速度。例9假設(shè)月球半徑為r，月球表面的重力加速度為g0。如圖所示，飛船在距月球表面高度為3r的圓形軌道上運行，到達軌道的a點時點火變軌進入橢圓軌道，到達軌道的近月點b再次點火進入近月軌道繞月球做圓周運動求：(1)飛船在軌道上的運行速率v1和周期t1；(2)飛船在a點處點火時，動能如何變化？在b點呢？(3)比較在軌道和軌道上經(jīng)過a的速度大小、加速度大小、；在軌道上經(jīng)過a、b的速度大?。辉谲壍篮蛙壍郎线\動的周期【課堂檢測】12009年2月11日，俄羅斯的“宇宙225

6、1”衛(wèi)星和美國的“銥33”衛(wèi)星在西伯利亞上空約805 km處發(fā)生碰撞這是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件碰撞過程中產(chǎn)生的大量碎片可能會影響太空環(huán)境假定有甲、乙兩塊碎片，繞地球運動的軌道都是圓，甲的運行速率比乙的大，則下列說法中正確的是()a甲的運行周期一定比乙的長b甲距地面的高度一定比乙的高c甲的向心力一定比乙的小d甲的加速度一定比乙的大2如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶假設(shè)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下列說法正確的是() 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一年c小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值d小行

7、星帶內(nèi)各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值3設(shè)同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運行速率為v1，加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球的半徑為r，則下列比值正確的是()a. b. c. d. 4（多）2007年10月25日17時55分，北京航天飛行控制中心對“嫦娥一號”衛(wèi)星實施首次變軌控制并獲得成功這次變軌是在衛(wèi)星運行到遠地點時實施的，而此后將要進行的3次變軌均在近地點實施“嫦娥一號”衛(wèi)星的首次變軌之所以選擇在遠地點實施，是為了抬高衛(wèi)星近地點的軌道高度同樣的道理，要抬高遠地點的高度就需要在近地點實施變軌如圖為“嫦娥一號”某次在近地點a由軌道1變軌為軌道2的示意圖，下列說法中正確的是()a“嫦娥一號