;66万有引力应用三：变轨、双星、追及.docVIP

§6.6万有引力应用三：变轨、双星、追及 【学习目标】 1、知道人造地球卫星的变轨原理。 2、理解双星运动中引力定律中的距离与向心力表达式中半径的区别。 3、能用圆周运动与万有引力知识处理追及问题。 【学习重点】 卫星的变轨原理，双星问题和追及问题的处理 【学习难点】 1、卫星的变轨原理。 2、双星问题和追及问题的处理。 【学习过程】 学习任务1：卫星变轨 问题： 卫星轨道半径越大，其运行速度如何？为什么？ 交流： 一艘飞船要从半径小的轨道转移到半径大的轨道运行应该加速还是减速呢？ 回忆： 当外力等于物体所需向心力时，物体沿圆轨道运行；当外力小于物体所需向心力时，物体做 运动；当外力大于物体所需向心力时，物体做 运动。 结论： 当飞船在低轨道运行时，其运行速度较大，此时万有引力恰好等于所需向心力，若此时加速，根据向心力知识，向心力将增大，则此时万有引力小于所需向心力（即万有引力不足以提供向心力），飞船作离心运动，向高轨道移动，由于要克服引力做功，动能转化为势能，使得速度减小，同时万有引力也在减小，当万有引力再次等于所需向心力时，飞船就在该轨道上稳定运行。--------低轨道变到高轨道 讨论： 如何实现由高轨道向低轨道移动？ 比较： 三种速度------发射速度、运行速度、变轨速度 学习任务2：双星类型 问题： 两颗靠的较近的天体称为双星，它们以两者的连线上某点为圆心做匀速圆周运动，而不会由于万有引力作用，使它们吸在一起（不考虑其他天体对它们的影响），已知两天体质量分别为m1和m2，相距为L，求它们运转的角速度ω。 分析： 学习任务3：追及类型 思考： 如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心（1）求卫星B的运行周期；（2）如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？ 【课后作业】 （　　 　）1、一艘宇宙飞船绕一颗不知名的行星表面飞行 ，要测定该行星的密度，仅仅需要测定的物理量是 A. 运行周期 B. 环绕半径 C. 行星的体积 D. 运动速度 （　　 　）2、天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期，由此可推算出 A. 行星的质量 B. 行星的半径 C. 恒星的质量 D. 恒星的半径 （　　 　）3、有A,B两颗行星，它们各有一颗运行高度不计的卫星a,b两颗卫星环绕运行的周期分别是 则两行星的平均密度之比为等于 A . B. C. D. （　　 　）4、已知引力常量G，地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为R，地球绕太阳运行的周期T，仅利用这三个数据，可以估算出物理量是 A 地球的质量 B 太阳的质量 C 太阳的半径 D 地球绕太阳运行速度的大小 （　　 　）5、若地球绕太阳公转的周期为T，半径为R，月球绕地球运转的周期为半径为,则地球质量和太阳的质量之比为 A B C D （　　 　）6、据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是A．运行速度大于7.9 km/sB．离地面高度一定，相对地面静止C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 我国绕月球探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展,设地球月球的质量分别为m1m2,半径分别为R1R2,人造地球卫星的第一宇宙速度为v,对的环绕周期为T,则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为 宇宙飞船在半径为R1的轨道上运行，变轨后的半径R2,R1R2，宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后的宇宙飞船A线速度变小 B角速度变小 C周期变大 D向心加速度变大 如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是