萬有引力定律的應(yīng)用二

1、萬有引力定律的應(yīng)用二第1頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六問題1 以多大的速度拋出一物體, 物體不再落回地面而成為環(huán)繞地球表面做圓周運動的衛(wèi)星?第2頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六1.已知地球質(zhì)量M,半徑為R,萬有引力常量G, 衛(wèi)星環(huán)繞地球表面做勻速圓周運動. 求衛(wèi)星的速度v.voF第3頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六2.已知地球半徑R,地球表面重力加速度g.衛(wèi)星環(huán)繞地球表面做勻速圓周運動. 求衛(wèi)星的速度v.voF第4頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六問題2 1.已知地球質(zhì)量為M,萬有引力常量為

2、G, 衛(wèi)星繞地球做圓周運動,軌道半徑為r. 求衛(wèi)星的1.加速度a.2.線速度v.3.角速度.4.周期T.FvrRv11.隨r減小,a,v,T分別怎樣變化?2.求最大速度,最大加速度,最小周期.第5頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六2. 已知地球半徑R,地球表面重力加速度g.衛(wèi)星繞地球做圓周運動,軌道半徑為r. 求衛(wèi)星的1.加速度a.2.線速度v.3.角速度.4.周期T.FvrRv1第6頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六宇宙速度第7頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六宇宙速度1.第一宇宙速度(環(huán)繞速度) v1=7.9km/s2

3、.第二宇宙速度 (脫離速度) v2=11.2km/s3.第三宇宙速度 (逃逸速度) v3=16.7km/sv1v2v3v第8頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六 假如一作圓周運動的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍, 則A.由公式v=r,可知衛(wèi)星運動的線速度將增大到原來的2倍B.由公式F=mv2/r,可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來的1/2C.由公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力將減小到原來的1/4D.根據(jù)上述(B)和(C)給出的公式,可知衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的2/2練習(xí)1【CD】第9頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六 已知地球

4、的第一宇宙速度為7.9km/s,某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的8倍,半徑是地球半徑的2倍,求環(huán)繞該行星表面作圓周運動的衛(wèi)星的線速度.練習(xí)2第10頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六練習(xí)3 A、B、C三顆衛(wèi)星繞地球作圓周運動, 衛(wèi)星質(zhì)量mC=2mA=2mB,軌道半徑rB=rC=4rA.則衛(wèi)星的:A.加速度aA:aB:aC=16:1:1B.線速度vA:vB:vC=2:1:1C.角速度A:B:C=1:1:1D.周期TA:TB:TC=1:8:8【ABD】第11頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六 “神舟”6號飛船發(fā)射后先在近地點200km,遠(yuǎn)地點247km的橢圓軌

5、道上運轉(zhuǎn),經(jīng)發(fā)動機(jī)變軌后在距地面343km的高度繞地球做勻速圓周運動.已知地球半徑為6400km.試計算“神舟”6號飛船繞地球做勻速圓周運動的線速度和周期.練習(xí)4第12頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六 據(jù)報道,嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度200 km,運動周期127分鐘.若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件能求出的是A.衛(wèi)星繞月球運行的速度B.衛(wèi)星繞月運行的加速度C.月球表面的重力加速度D.月球?qū)πl(wèi)星的吸引力練習(xí)5【ABC】第13頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六 某人造衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用,其高度會慢慢改變,

6、但仍可近似看作圓周運動.在人造衛(wèi)星以后的運動過程中A.線速度逐漸減小B.角速度逐漸減小C.加速度逐漸增大D.周期逐漸減大練習(xí)6【C】第14頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六問題31.對于繞地球做圓周運動的衛(wèi)星,在下列給出的四個圖中(1)哪些可能是衛(wèi)星的軌道?(2)哪些可能是同步衛(wèi)星的軌道?【ABD】【D】ABCD第15頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六FF第16頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六FF第17頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六2. 在地球上空有許多同步衛(wèi)星,對于這些同步衛(wèi)星:A.一定位于

7、赤道平面內(nèi),在赤道的正上方B.它們的質(zhì)量可能不同,高度、速率一定相同C.它們的速度大于7.9km/sD.它們的加速度一定小于9.8m/s2【ABD】第18頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六3.已知地球半徑為R=6.4106m, g=10m/s2, 估算同步衛(wèi)星的高度. (結(jié)果只保留2位有效數(shù)字)F第19頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六4.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, 當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時.第2

8、0頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六(1)以下說法正確的是A.衛(wèi)星在軌道3的速率大于在軌道1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2上經(jīng)過P點時的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過P點的加速度.D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點時的速度大于它在軌道1上經(jīng)過Q點的速度.【BD】第21頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六(2)由開普勒第3定律,所有衛(wèi)星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟運行周期的平方的比值都相等.已知地球表面附近的重力加速度為g,地球的半徑為R, 衛(wèi)星在軌道3的半徑為r.求衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點P運動到近地點Q所需要的時間.

9、第22頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六問題4 如圖所示, A為赤道上的物體, B為環(huán)繞地球表面做圓周運動的衛(wèi)星, C為同步衛(wèi)星.它們做圓周運動的線速度分別為v1、v2、v3;角速度為1、 2、 3,加速度為a1、a2、a3.寫出它們的表達(dá)式,比較它們的大小.第23頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六練習(xí)5某勻質(zhì)星球的半徑為R,密度為.1.有一衛(wèi)星環(huán)繞該星球做圓周運動,求衛(wèi)星的最小周期.2.若該星球的自轉(zhuǎn)周期為T,在其赤道上有一質(zhì)量為m的物體,求該物體的加速度和受到的支持力.第24頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六3.組成星

10、球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的,這樣的星球有一個最小自轉(zhuǎn)周期T0,如果小于該自轉(zhuǎn)周期,星球的萬有引力將不足以維持其赤道附近物體的圓周運動.求最小自轉(zhuǎn)周期T0.第25頁，共28頁，2022年，5月20日，23點51分，星期六練習(xí)6 “連續(xù)物”是指和天體緊緊連接在一起的物體, “小行星群”是指環(huán)繞天體運動的許多小星體的總稱.據(jù)觀測,在土星的外層有一個環(huán),為了判斷此環(huán)是土星的連續(xù)物還是小衛(wèi)星群,可測出環(huán)中各層的線速度v以及該層到土星中心的距離R,進(jìn)而得出v與R的關(guān)系,下列判斷正確的是:A.若v與R成正比,則此環(huán)是連續(xù)物B.若v與R成正比,則此環(huán)是小衛(wèi)星群C.若v2與R成反比,則此環(huán)是小衛(wèi)星群D.若v2與R