第4讲万有引力定律及其应用.ppt
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1、第4讲 万有引力定律及其应用,质量的乘积,距离的平方,6.671011 Nm2/kg2,卡文迪许,质点,m2 r,gR2,(2)建立方程解决问题的方法:运动学参量给出物体需要的,向心力都应与万有引力建立方程,进行讨论,小,小,小,大,(4)通讯卫星:即地球同步通讯卫星,与地球自转周期_, 角速度相同;与地球赤道同平面,在赤道的_方,高度一定, 绕地球做匀速圆周运动;线速度、向心加速度大小相同三颗 同步卫星就能覆盖地球,(5)“双星”问题:两个靠得很近的星体,它们以两者连线 上的某一点为圆心做匀速圆周运动,它们的向心力、向心加速 度大小相同,它们的运动周期相同;但轨道半径不等于引力距 离,关系是
2、 r1r2l.,相同,正上,考点2 三种宇宙速度,1行星(卫星)在椭圆轨道上运动时,机械能守恒,恒星(或行星)位于椭圆轨道的一个焦点上,且行星(卫星),周期或运动时间进行定性分析,2卫星变轨问题: 要分清圆轨道与椭圆轨道,(1)解卫星变轨问题,可根据其向心力的供求平衡关系进行,分析,若F供F求,供求平衡物体做匀速圆周运动 若F供F求,供不应求物体做离心运动 若F供F求,供过于求物体做向心运动,(2)如图 441,卫星要达到由圆轨道 a 变成较大的椭圆,轨道 b,,图441,再由椭圆轨道b变成更大的圆轨道c,通过加速(离心)来实 现;卫星要达到由圆轨道 c 变成较小的椭圆轨道 b,再由椭圆 轨道
3、 b 变成更小的圆轨道 a,通过减速(向心) 来实现卫星在 变轨过程中,机械能并不守恒,3三种宇宙速度,(1)第一宇宙速度(环绕速度):v7.9 km/s,是人造卫星近,地环绕速度它是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运 动所必须具有的速度,是人造地球卫星的最小发射速度,该速 度又是环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最大运行速度第一 宇宙速度的求解方法如下:,(2)第二宇宙速度:v11.2 km/s,在地面上发射物体,使之,能够脱离地球的引力作用,成为绕太阳运行的人造行星或飞到 其他行星上去所必需的最小发射速度,又称为脱离速度,(3)第三宇宙速度:v16.7 km/s,在地面上发射物体,使之,最
4、后能脱离太阳的引力范围,飞到太阳系以外的宇宙空间所必 需的最小速度,又称逃逸速度,题组1,对应考点1,),1下列哪一组数据不能够估算出地球的质量( A月球绕地球运行的周期与月地之间的距离 B地球表面的重力加速度与地球的半径 C绕地球运行卫星的周期与线速度 D地球表面卫星的周期与地球的密度,答案:D,2(2011 年肇庆检测)“嫦娥二号”卫星于 2010 年 10 月 1 日 18 时 59 分 57 秒在西昌卫星发射中心发射升空,“嫦娥二号”卫 星在距月球表面约 100 km 高度的轨道上绕月运行,较“嫦娥一 号”距月球表面 200 km 的轨道要低,若把这两颗卫星的运行都看,),成是绕月球做
5、匀速圆周运动,下列说法正确的是( A“嫦娥二号”的线速度较小 B“嫦娥二号”的周期较小 C“嫦娥二号”的角速度较小 D“嫦娥二号”的向心加速度较小 答案:B,3(2011 年北京卷)由于通讯和广播等方面的需要,许多国,家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的(,),A质量可以不同 B轨道半径可以不同 C轨道平面可以不同 D速率可以不同 解析:所有的地球同步卫星离地心的高度都相同;周期、 角速度、线速度大小、向心加速度大小相等A 正确 答案:A,4(2010 年重庆卷)月球与地球质量之比约为 180,有研 究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,它 们都围绕月地连线上某点 O 做匀速圆周
6、运动据此观点,可知,月球与地球绕 O 点运动的线速度大小之比约为(,),A16400,B180,C801,D64001,答案:C,题组2,对应考点2,5(广东四校2011 届高三联考)如图 442 所示,a、b、c 是在地球大气层外圆形轨道上运动的 3 颗卫星,下列说法正确的是( ),图442,Ab、c 的线速度大小相等,且大于 a 的线速度 Bb、c 的向心加速度大小相等,且大于 a 的向心加速度 Cc 加速可追上同一轨道上的 b,b 减速可等候同一轨道上的 c Da 卫星由于某种原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大,答案:D,6(2012 年深圳高级中学模拟)星球的第二宇宙速度 v2与第
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- 万有引力定律 及其 应用
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