萬有引力及其應用

萬有引力及其應用第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日圓周運動萬有引力3、萬有引力第3章（1）基本規(guī)律第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日中心天體M環(huán)繞天體地面物體第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日研究對象：環(huán)繞天體m中心天體環(huán)繞天體模型：圓基本規(guī)律對于環(huán)繞天體對于中心天體第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日中心天體環(huán)繞天體研究對象：

地面物體m’考慮：自轉

你會求赤道上物體的重力嗎？不考慮：自轉

中心天體第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日黃顏色平面是地面上物體圍繞地球轉動的軌道平面。O’才是軌跡的圓心。所以萬有引力必須提供的一個分力作為物體做圓周運動的向心力。重力則是萬有引力的另一個分力。由公示可知，緯度越低向心力越大，重力越小。第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日已知地球的半徑R,自轉周期T,地球表面的重力加速度g,環(huán)繞地球表面做圓周運動的衛(wèi)星的速度為v,萬有引力常量為G，求地球的質量和密度.第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日練習4.已知地球質量為M,半徑為R,自轉周期為T,萬有引力常量為G,試求:(1)赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度a1(2)在地球表面附近繞地球做勻速圓運動的衛(wèi)星的加速度a2(3)距地面高h處繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的加速度a3第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日（09年四川卷）據(jù)報道，2009年4月29日，美國亞利桑那州一天文觀測機構發(fā)現(xiàn)一顆與太陽系其它行星逆向運行的小行星，代號為2009HC82。該小行星繞太陽一周的時間為3.39年，直徑2～3千米，其軌道平面與地球軌道平面呈155°的傾斜。假定該小行星與地球均以太陽為中心做勻速圓周運動，則小行星和地球繞太陽運動的速度大小的比值為第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日圓周運動萬有引力3、萬有引力第3章（2）人造衛(wèi)星第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日人造衛(wèi)星在圖中的軌道中，你認為一定不是人造地球衛(wèi)星的運行軌道是哪條？為什么？你能總結人造地球衛(wèi)星的軌道共同點嗎？Mm第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日設兩人造地球衛(wèi)星的質量比為1:2，到地球球心的距離比為1:3，則它們的：

A．周期比為3:1 B．線速度比為1:3 C．向心加速度比為1:9 D．向心力之比為1:18第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日2、（2004上海）火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓，已知火衛(wèi)一的周期為7小時39分，火衛(wèi)二的周期為30小時18分，則.兩顆衛(wèi)星相比（）

A、

衛(wèi)一距火星表面較近

B、火衛(wèi)二的角速度較大

C、火衛(wèi)一的運動速度較大

D、火衛(wèi)二的向心加速度較大AC第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日圖中虛線1、2、3、4是衛(wèi)星運行的軌跡，1、2、3為在近地面發(fā)射衛(wèi)星的軌跡（1為近似平拋、2為圓、3為橢圓），4為高空繞地球做圓周運動衛(wèi)星軌跡。若不計大氣阻力的影響，下面關于這些軌跡敘述正確的是A．若衛(wèi)星運行的軌跡為1，說明衛(wèi)星“發(fā)射速度”大于7.9km/sB．若衛(wèi)星運行的軌跡為3，說明衛(wèi)星“發(fā)射速度”大于7.9km/sC．若衛(wèi)星運行的軌跡為2，說明衛(wèi)星“運行速度”大于7.9km/sD．若衛(wèi)星運行的軌跡為4，說明衛(wèi)星“運行速度”大于7.9km/s第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日橢圓離開地球離開太陽系第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日1、第一宇宙速度：7.9km/s造地球衛(wèi)星在地面發(fā)射所必須具有的最小速度，又叫做又叫環(huán)繞速度2、第二宇宙速度：當衛(wèi)星的發(fā)射速度大于或等于11.2km/s時，衛(wèi)星就會脫離地球的吸引，不再繞地球運行。又叫脫離速度。3、第三宇宙速度：當衛(wèi)星的發(fā)射速度大于或等于16.7km/s，物體就擺脫了太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去。又叫逃逸速度。第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日同步衛(wèi)星什么是同步衛(wèi)星？有何特點？與地表保持相對靜止，具有相同的周期24h都在赤道平面具有相同高度（h=5.6R）第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日已知地球半徑為R=6.4×106m，g=10m/s2，估算同步衛(wèi)星的高度.(結果只保留2位有效數(shù)字)第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日練習2.在地球上空有許多同步衛(wèi)星,下面說法中正確的是A.它們的質量可能不同B.它們的速度和向心加速度大小可能不同C.它們離地心的距離可能不同D.它們的速度一定大于7.9km/s.E.它們的加速度一定小于9.8m/s2.F.繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大G.向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等【AF】第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日圓周運動萬有引力3、萬有引力第3章（3）人造衛(wèi)星的變軌問題第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日3、衛(wèi)星的變軌問題

做圓周運動

做向心運動

做離心運動PQ123提供力需要力第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日1、在地球大氣層外有很多太空垃圾繞地球做勻速圓周運動，每到太陽活動期，由于受太陽的影響，地球大氣層的厚度開始增加，而使得部分垃圾進入大氣層，開始做靠近地球的向心運動，產生這一結果的原因是A、由于太空垃圾受到地球引力減小而導致的B、由于太空垃圾受到地球引力增大而導致的C、由于太空垃圾受到空氣阻力減速，使得地球引力大于了太空垃圾做圓周運動所需的向心力而導致的D、地球的引力提供了太空垃圾做勻速圓周運動所需的向心力，故產生向心運動的結果與空氣阻力無關第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日發(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，則當衛(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點的加速度.D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點時的速度.PQ123第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日由開普勒第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，星在軌道3的周期為T。求衛(wèi)星在軌道2上從遠地點P運動到近地點Q所需要的時間

0.18天PQ123第二十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日圓周運動萬有引力3、萬有引力第3章（4）雙星問題第二十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日在天體運動中，將兩顆彼此距離較近的恒星稱為雙星.它們圍繞兩星球連線上的某一點作圓周運動.由于兩星間的引力而使它們在運動中距離保持不變.已知兩星質量分別為M1和M2，相距L，求它們各自的環(huán)繞半徑和角速度.第二十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日變式.我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星.某雙星由質量不等的星體S1和S2構成,