1人造卫星规律.pptVIP

* 1、人造卫星规律 （1）基本规律 r增加 v 减小 T增加 a减小 ω减小 r （2）特殊卫星 a 、近地卫星 b、同步卫星 h≈3.6X104 Km 1 2 所有地球卫星运行速度小于7.9km/s、周期大于1.4小时 （3）卫星的能量 说明：所有卫星的发射速度大于7.9km/s, 发射越高，所需能量越大，发射速度越大，运行速度越小。 1 2 2. g的理解 （1）地表：南北极 赤道 ω F N=G (2)空中： 1、中心天体质量、密度的估算 （’05天津）土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是 大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星， 它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km。已 知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量 为6.67×10-11Nm/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中 颗粒间的相互作用）： A、9.0×1016kg； B、6.4×1017kg； C、9.0×1023kg； D、6.4×1026kg。 1、中心天体质量、密度的估算 r 运算是注意单位统一及数量级 2、 卫星周期、速度的估算 神舟五号载人飞船在距地面高度h=342km的圆形轨道绕地球飞行。已知地球半径R =6.37×103km，地面处的重力加速度g =10m/s2。计算圆轨道上运行的周期T和速度V的数值 方法1： 1 2 方法2： 用比较法计算较简单 某星球的质量为M，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度V0平抛一个物体，经t时间该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回该星球的表面，求至少应以多大的速度抛出该物体?(不计一切阻力，万有引力常量为G) 星球 地球 g(S、V、t) 迁移 θ SX Sy 平抛： ① ③ 物体做圆周 ② 在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，不计火星大气阻力。假设已知火星的一个卫星圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。 求 ①火星表面的重力加速度多大？ ②它第二次落到火星表面时速度的大小。 ? 星球 地球 g(S、V、t) 迁移 ① ② ③ （1）卫星发射的动力学问题 ， ， 如图，火箭平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度g/2竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18，已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度（g为地面附近的重力加速度） 注意g随高度的变化而变化 牛二定律 万有引力定律 g F G （2）卫星发射的能量问题 “神六升空，双雄巡天”，使中国真正实现了人类参与外层空间科学实验。 己知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中万有引力做功为W=GMm／r，式中G为万有引力恒量，M为地球的质量。那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆形轨道上，火箭至少要对飞船做多少功?(为简化计算，不考虑地球自转对发射的影响) 动能定理（能量守恒） 万有引力 1 2 R R+h （3）卫星运行的变轨问题 如图，总质量为m的飞船绕地球在半径为r1的圆轨道Ⅰ上运行，要进入半径为r2的圆轨道Ⅱ上,必须先加速进入一个椭圆轨道Ⅲ，然后再进入圆轨道Ⅱ，轨道Ⅰ 、Ⅲ相切于A点，已知飞船在圆轨道Ⅱ上运动的速度大小为v,在A点通过发动机向后以速度大小为u（对地）喷出一定质量地气体，使飞船速度增加到v1进入椭圆轨道Ⅲ上 求（1）飞船在轨道Ⅰ上的速率 v/（2）发动机喷出气体的质量 Ⅰ Ⅲ Ⅱ A B 圆 椭圆 圆 点火 点火 ① ② ③ *