万有引力与航天复习课件专用课件.ppt

小结:应用的基本思路与方法 1、天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即 2、是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即 例题2： 假设火星和地球都是球体，火星的质量M火与地球质量M地之比M火/ M地 = p ；火星的半径R火与地球的半径R地之比R火 / R地 = q ，那么火星表面的引力加速度g火与地球表面处的重力加速度g地之比g火 / g地等于（ ） （A）p / q2 （B）p· q2 （C）p / q （D） p ·q 例题3： 第一宇宙速度是用r=R地计算出来的，实际上人造地球卫星轨道半径都是r＞R地，那么轨道上的人造卫星的线速度都是（ ） （A）等于第一宇宙速度 （B）大于第一宇宙速度 （C）小于第一宇宙速度 （D）以上三种情况都可能 A 例题4： 某行星的质量和半径都是地球的2倍,在这行星上用弹簧秤称重物和发射卫星的第一宇宙速度是地球上的( ) （A）1/4倍,1/4倍 （B）1/2倍,1倍 （C）1倍,1/2倍 （D）2倍,4倍 例题5： 人造地球卫星内有一个质量是1kg的物体,挂在一个弹簧秤上,这时弹簧秤的读数是( ). (A)略小于9.8N (B)等于9.8N (C)略大于9.8N (D)0 例.两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动，周期之比为TA：TB=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ ） （RA：RB=1：4；VA：VB=2：1） 5.宇宙速度 (1)第一宇宙速度：V=7.9km/s (2)推导： 所以 第一宇 宙速度 又叫最小发射速度，最大环绕速度。 第一宇宙速度： V1=7.9km/s （地面附近、匀速圆周运动） V1=7.9km/s 如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨迹是椭圆。 (3)第二宇宙速度：当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不在绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力。 (4)第三宇宙速度：如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。 V1=7.9km/s 地球 V2=11.2km/s V3=16.7km/s 11.2km/sv7.9km/s 三、同步卫星（通讯卫星） 1.特点： 同步卫星 四、同步卫星（通讯卫星） ①定周期（频率、转速）（与地球自转的周期相同，即T=24h） ②定高度（到地面的距离相同，即h=3.6×107m） 1.特点： ③定在赤道的正上方某点（相对于地球静止）。 ④定线速度大小（即V=3.0 × 103m/s） ⑤定角速度（与地球自转的角速度大小） ⑥定向心加速度大小 不同点：由于各国发射的同步卫星质量一般不同，所以它们受到的向心力的大小一般不同。 卫星的几个疑难问题解析： 1.卫星绕地球运动的向心加速度和物体随地球自转的向心加速度 2.环绕速度与发射速度 3.卫星的超重和失重 例题6： 我国在1984年4月8日成功发射了一颗试验地球同步通讯卫星，1986年2月1日又成功发射了一颗实用地球同步通讯卫星，它们进入预定轨道后，这两颗人造卫星的运行周期之比T1∶T2=__________，轨道半径之比为R1∶R2=__________。第一颗通讯卫星绕地球公转的角速度?1跟地球自转的角速度?2之比?1∶?2=__________。 1:1 1:1 1:1 例题7： 关于人造卫星，下列说法中正确的是（ ） （A）发射时处于超重状态，落回地面过程中处于失重状态 （B）由公式v2 = G ·M / ( R + h )， 知卫星离地面的高度h 越大，速度越小，发射越容易 （C）同步卫星只能在赤道正上方，且到地心距离一定 （D）第一宇宙速度是卫星绕地做圆周运动的最小速度 例题8： 已知地球半径是R＝6400千米，地球表面的重力加速度g＝ 9.8米/秒2，求人造卫星绕地球运行的最小周期. 1.41小时 例题9： 如果有一个行星质量是地球的1/8，半径是地球半径的1/2.求在这一行星上发射卫星的环绕速度. 3.95千米/秒 例题10： 甲、乙两颗人造地球卫星在同一轨道平面上的不同高度处同向运动（可视为匀速圆周运动），甲距地面的高度为地球半径的0.5倍,乙距地面的高度为地球半径的5倍,两卫星的某一时刻正好位于地球表面某点的正上空.求： (1)两卫星运行的线速度之比?(2)乙卫星至少要经过多少周期,两卫星间的距离才会达到最大? (1)2：1 (2)1/14 中子星是恒星演化