高一物理萬有引力習(xí)題課

1、2、兩顆人造地球衛(wèi)星質(zhì)量之比、兩顆人造地球衛(wèi)星質(zhì)量之比m1 m2=1 2,軌道半徑之比軌道半徑之比R1 R2=3 1，下列有關(guān)數(shù)據(jù)之，下列有關(guān)數(shù)據(jù)之比正確的是比正確的是( )A、周期之比、周期之比T1 T2=3 1 B、線速度之比、線速度之比v1 v2=3 1C、向心力之比、向心力之比F1 F2=1 9 D、向心加速度之比、向心加速度之比a1 a2=1 9例題分析例題分析1、人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大，則、人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大，則( )A、速度越小，周期越小、速度越小，周期越小B、速度越小，加速度越小、速度越小，加速度越小C、加速度越小、加速度越小,周期越大周期越大D、角速度越小、角速度

2、越小,加速度越大加速度越大BCD.同步衛(wèi)星離地距離同步衛(wèi)星離地距離r，運行速率為，運行速率為V1，加速，加速度為度為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為心加速度為a2，第一宇宙速度為，第一宇宙速度為V2，地球半，地球半徑為徑為R，則，則A、 B、C、 D、例題分析例題分析12vRvrBD12araR212()aRar12vrvR第一宇宙速度n金星的半徑是地球半徑的0.95倍,質(zhì)量為地球質(zhì)量的0.82倍,金星表面的自由落體加速度是多大?金星的第一宇宙速度是多大?g=9m/s2V=7.3km/sABDABD 例例6 6、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到近

3、地、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道圓軌道1 1，然后點火，使其沿橢圓軌道，然后點火，使其沿橢圓軌道2 2運行，最后再次運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3 3。軌道。軌道1 1、2 2相切于相切于Q Q點，點，軌道軌道2 2、3 3相切于相切于P P點，如圖所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在點，如圖所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1 1、2 2、3 3軌道上正常運行時，下列說法中正確的是：軌道上正常運行時，下列說法中正確的是： A A、衛(wèi)星在軌道、衛(wèi)星在軌道3 3上的速率小于在軌道上的速率小于在軌道1 1上的速率上的速率 B B、衛(wèi)星在軌道、衛(wèi)星在軌道3 3上的角速度小于在

4、軌道上的角速度小于在軌道1 1上的角速度上的角速度 C C、衛(wèi)星在軌道、衛(wèi)星在軌道1 1上經(jīng)過上經(jīng)過Q Q點時的加速度大于它在軌道點時的加速度大于它在軌道 2 2上經(jīng)過上經(jīng)過Q Q點時的加速度點時的加速度 D D、衛(wèi)星在軌道、衛(wèi)星在軌道2 2上經(jīng)過上經(jīng)過P P點點 時的加速度等于它在軌道時的加速度等于它在軌道 3 3上經(jīng)過上經(jīng)過P P點時的加速度點時的加速度 例題分析例題分析（雙星問題雙星問題） 解題要點：解題要點：雙星的向心力大小相雙星的向心力大小相同同雙星的角速度相同雙星的角速度相同221211222m mGmRmRL1R2R1221RmRmvR因為：112221vRmvRm12RRL又：

5、123()G mmL用用m表示地球通訊衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）的質(zhì)量，表示地球通訊衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）的質(zhì)量，h表示它離開地面的高度，表示它離開地面的高度，R0表示地球的半表示地球的半徑，徑，g0表示地面處的重力加速度，表示地面處的重力加速度，0表示地表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則通訊衛(wèi)星所受的地球?qū)η蜃赞D(zhuǎn)的角速度，則通訊衛(wèi)星所受的地球?qū)λ娜f有引力的大小為它的萬有引力的大小為 200202430000AB()CR DmgmR gRhmg零B C例題分析例題分析例題分析例題分析 P76科學(xué)漫步科學(xué)漫步黑黑洞洞問問題題原理：原理：1、光子恰沿黑洞表面做勻速圓周運動、光子恰沿黑洞表面做勻速圓周運動222()MmGm

6、RRT2、第二宇宙速度真空中光速的天體、第二宇宙速度真空中光速的天體22GMvCR343MVR又：例題分析例題分析 1、求最小密度、求最小密度FF引向自222()MmGmRRT343MVR又：113231.41 10/kg mGT2、求第一宇宙速度、求第一宇宙速度22MmvGmRR343MVR又：2744.02 10/3vG Rm s白白矮矮星星問問題題某人造衛(wèi)星由于受到大氣的阻力，做軌道逐某人造衛(wèi)星由于受到大氣的阻力，做軌道逐漸減小的螺旋線運動，設(shè)每時刻可以近似看漸減小的螺旋線運動，設(shè)每時刻可以近似看作是一個圓周運動（只是半徑逐漸減小），作是一個圓周運動（只是半徑逐漸減?。?，則衛(wèi)星的則衛(wèi)星的

7、速率速率如何變化？如何變化？動能動能如何變化？如何變化？重力勢能重力勢能如何變化？如何變化？機(jī)械能機(jī)械能如何變化？如何變化？例題分析例題分析 衛(wèi)星運動中的能量問題衛(wèi)星運動中的能量問題（2）在神六逐漸向地球靠近的過程中，神六的）在神六逐漸向地球靠近的過程中，神六的 (A) 機(jī)械能逐漸減小機(jī)械能逐漸減小 (B) 動能逐漸減小動能逐漸減小 (C) 運行周期逐漸減小運行周期逐漸減小 (D) 加速度逐漸減小加速度逐漸減小 （1）神六在繞地球運行的過程中，由于高空稀薄）神六在繞地球運行的過程中，由于高空稀薄空氣的阻力影響，將很緩慢地逐漸向地球靠近，空氣的阻力影響，將很緩慢地逐漸向地球靠近，神六將做類似于神

8、六將做類似于_（填（填“離心運動離心運動”“”“向心運動向心運動”“”“圓周運動圓周運動”） 神州六號的相關(guān)問題神州六號的相關(guān)問題例題分析例題分析準(zhǔn)備知識：準(zhǔn)備知識：tt第一次相距最近：第一次相距最近：22MmGmrr3GMr2ABtt第一次相距最遠(yuǎn)：第一次相距最遠(yuǎn)：ABtt衛(wèi)星追擊問題衛(wèi)星追擊問題有一繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其運動有一繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其運動方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同。軌道半徑為方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同。軌道半徑為2R（R為地球半徑）。地球自轉(zhuǎn)的角速度為為地球半徑）。地球自轉(zhuǎn)的角速度為0。若某時。若某時刻衛(wèi)星經(jīng)過赤道上某幢樓房的上空，那么衛(wèi)星再刻衛(wèi)星經(jīng)過赤

9、道上某幢樓房的上空，那么衛(wèi)星再次經(jīng)過這幢樓房的上空時，需經(jīng)歷的時間為（次經(jīng)過這幢樓房的上空時，需經(jīng)歷的時間為（）A. B. C. D. 028gRRg82Rg0202練習(xí)練習(xí)衛(wèi)星的追擊問題衛(wèi)星的追擊問題A如圖所示，如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道是在地球大氣層外圓形軌道上運動的上運動的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是：顆衛(wèi)星，下列說法正確的是：A、b、c的線速度大小相等，且大于的線速度大小相等，且大于a的線速度；的線速度；B、b、c的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度大小相等，且大于a的向心的向心 加速度；加速度；C、c加速可追上同一軌道加速可追上同一軌道 上的上的b，b減速可等候減

10、速可等候 同一軌道上的同一軌道上的c；D、a衛(wèi)星由于某原因，軌衛(wèi)星由于某原因，軌 道半徑緩慢減小，其線道半徑緩慢減小，其線 速度將增大。速度將增大。例題分析例題分析D例題分析例題分析,已知某物體在地面上時受到的重力是已知某物體在地面上時受到的重力是160N,當(dāng)在當(dāng)在以加速度以加速度a=5m/s2的人造衛(wèi)星上時測力計的示數(shù)為的人造衛(wèi)星上時測力計的示數(shù)為90N,則此時衛(wèi)星離地面的高度為多少則此時衛(wèi)星離地面的高度為多少?分析：分析：在地球表面：在地球表面：160mgN16mkg加速升空時：加速升空時：超重：超重：Fmgma2()MmmgGRh 2GMgR黃金代換式：41.92 10hkm例題分析例題

11、分析 人造衛(wèi)星的超失重問題人造衛(wèi)星的超失重問題 在火箭的實驗平臺上放有測試儀器，火箭起動后在火箭的實驗平臺上放有測試儀器，火箭起動后以以g/2的加速度豎直勻加速上升，到某一高度時的加速度豎直勻加速上升，到某一高度時儀器對平臺的壓力為起動前對平臺壓力的儀器對平臺的壓力為起動前對平臺壓力的17/18，求：此時火箭離地面的高度？求：此時火箭離地面的高度？（已知地球半徑為（已知地球半徑為R,地面重力加速度為地面重力加速度為g)地面時：地面時：Fmmga空中時：空中時：1718Fmmag 22()ggRRh ?g ?h 例題分析例題分析課課練課課練P124練習(xí)練習(xí)20 在地表測量：在地表測量：mgF分析

12、：分析：沿表面飛行：沿表面飛行：222()MmGmRRT消去消去R得：得：343416F TMGm在星球表面：在星球表面：2MmmgGR某星球可視為球體，其自轉(zhuǎn)周期為某星球可視為球體，其自轉(zhuǎn)周期為T，在它的兩極處，在它的兩極處，用彈簧秤測得某物體重為用彈簧秤測得某物體重為P，在它的赤道上，用彈簧秤，在它的赤道上，用彈簧秤測得同一物體重為測得同一物體重為0.9P，星球的平均密度是多少？，星球的平均密度是多少？解析：設(shè)被測物體的質(zhì)量為解析：設(shè)被測物體的質(zhì)量為m m，星球的質(zhì)量為，星球的質(zhì)量為M M，半徑為，半徑為R R在兩極處：在兩極處：2 (1)MmPGR在赤道上在赤道上:2220.9()2)MmFGPmRRT向由以上兩式解得星球的質(zhì)量為：由以上兩式解得星球的質(zhì)量為： 23240RMGT例題分析例題分析230GT343MVR又：在某星球表面上以在某星球表面上以v0豎直上拋一物體，經(jīng)時豎直上