v4是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的线速度r.PPT

一、测算天体的质量和密度 测算天体质量的黄金代换公式 １、海王星的发现 ２、冥王星的发现 （2）运行速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球运动时的线速 度。当卫星“贴着”地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度。 T随着r的增大。 84.6min 最小T =7.9km/s 最大v 近地卫星r轨 =R地 10. 卫星问题小结： 总体思路： 所有卫星的轨道中心与地心重合 r 例4：关于第一宇宙速度的说法，下列说法正确的是： A：它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度。 B：它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度。 C：它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度。 D：它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度。 答案：Ｂ、Ｃ 例5：已知月球质量是地球质量的1/81，月球的半径是地球半径1/3.8，问:(1)在月球和地球表面附近以同样的初速度竖直上抛同样的物体时上升的最大高度之比是多少？(2)在距离月球和地球表面 相同高处(此高度较小)，以同样的初速度分别水平抛出一个相同的物体，物体水平射程之比是多少？ 解：(1)在月球和地球表面附近竖直上抛的物体都做匀减速运动， 其上升的最大高度分别为： 式中，g月和g 地是月球表面和地球表面附近的重力加速度，根 据万有引力定律得： 于是得上升的最大高度之比为： 解：(2)设抛出点的高度为h，初速度为V0，在月球和地球表面附近的平抛物体在竖直方向做自由落体运动，从抛出到落地所用的时间 分别为： 在水平方向做匀速直线运动，其水平射程之比为： 答案 例6：已知月球质量是地球质量的1/81，月球的半径是地球半径1/3.8，问:(1)在月球和地球表面附近以同样的初速度竖直上抛同样的物体时上升的最大高度之比是多少？(2)在距离月球和地球表面 相同高处(此高度较小)，以同样的初速度分别水平抛出一个相同的物体，物体水平射程之比是多少？ 例7、一探空箭进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍，则探空火箭绕太阳公转周期为多少年？ (1)火箭绕太阳公转，则有： 解得： (2)地球绕太阳公转，则有： 解得： 答案：27年 解：方法一：设火箭质量为m1，火箭绕太阳转的轨道半径为 ，地球质量为m2，地球绕太阳转的轨道半径为r，则有： 解法二：由于地球绕太阳公转周期为1年，约为：3.2×107s 答案：27年 探空箭绕太阳公转的周期为： 探空箭也是绕着太阳公转，由开普勒第三定律得： 例7、一探空箭进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍，则探空火箭绕太阳公转周期为多少年？ 例8、地球绕太阳公转，轨道半径为r，周期为T。月球绕地球运行轨道半径为 ，周期为t，则太阳与地球质量之比为多少？ 解：地球绕太阳公转，太阳对地球的吸引力提供 向心力，则： 月球绕地球公转，地球对月球的吸引力提供向力，则： 太阳与地球质量之比为： 例9：人造地球卫星的运行周期可以小于80分钟吗？ 由周期公式可以看出：卫星轨道半径r越小，运转周期也越小，当卫星沿地球表面附近运动时，即： r＝R地＝6.4×106 m，周期最短，此时 方法二：根据卫星运动的轨道半径进行讨论，假设卫星的周期为80min，则轨道半径由下式可得。 显然不能发射这样的卫星。 由于 整理得： 显然，T大于80 min，所以想发射一颗运转周期小于80 min的卫星是不可能的。 例10:金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金星的第一宇宙速度是多大? 解得V1约等于7.3km/s 解:设地球半径为R，金星的半径为r=0.95R，地球质量为M，金星质量 =0.82m，地球的第一宇宙速度为7.9km/s。金星的第一宇宙速度为v1，则有： 例11:某星球“一天”的时间是T＝6h，用弹簧测力计在星球的“赤道”上比在“两极”处测同一物体的重力时读数小10%，设想该星球自转的角速度加快，使赤道上的物体自动飘起来，这时星球的“一天”是多少小时？ 解：当物体在该星球的“赤道”时有 当物体在该星球的“两极”时有 以题意有 当该星球自转的角速度加快到 ，使赤道上的物体自动飘起来，即此时物体与地面无相互作用力，此时物体受到星球的万有引力充当向心力，故有； 联立(1)(2)解得： 例12：当人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确是（ ） A．在同一轨道上，卫星质量越大