第4讲万有引力律及其应用.ppt

智浪教育--普惠英才文库 智浪教育--普惠英才文库 1．(2010 年北京卷)一物体静置在平均密度为ρ的球形天体 表面的赤道上．已知万有引力常量为 G，若由于天体自转使物 体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为( ) 智浪教育--普惠英才文库 答案：D 智浪教育--普惠英才文库 1．(2011 年全国卷)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先 在“24 小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要 24 小时)； 然后，经过两次变轨依次到达“48 小时轨道”和“72 小时轨 道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量 ) 的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比( A．卫星动能增大，引力势能减小 B．卫星动能增大，引力势能增大 C．卫星动能减小，引力势能减小 D．卫星动能减小，引力势能增大 智浪教育--普惠英才文库 解析：周期变长，表明轨道半径变大，速度减小，动能减 小，引力做负功，故引力势能增大，选D. 答案：D 智浪教育--普惠英才文库 2．(双选，2011 年天津卷)质量为m的探月航天器在接近月 球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质 量为 M，月球半径为 R，月球表面重力加速度为 g，引力常量 为 G，不考虑月球自转的影响，则航天器的( ) 解析：万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，代入相关 公式即可选择AC. 答案：AC 智浪教育--普惠英才文库 3．(2011 年江苏卷)一行星绕恒星做圆周运动．由天文观测 可得，其运动周期为 T，速度为 v，引力常量为 G，则下列说法 不正确的是( ) 智浪教育--普惠英才文库 答案：B 智浪教育--普惠英才文库 第4讲　万有引力定律及其应用 质量的乘积 距离的平方 6.67×10－11 N·m2/kg2 卡文迪许 质点 智浪教育--普惠英才文库 mω2 r gR2 智浪教育--普惠英才文库 (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 智浪教育--普惠英才文库 智浪教育--普惠英才文库 (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 r1＋r2＝l. 相同 正上 智浪教育--普惠英才文库 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． 智浪教育--普惠英才文库 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． ①若F供＝F求，供求平衡——物体做匀速圆周运动． ②若F供＜F求，供不应求——物体做离心运动． ③若F供＞F求，供过于求——物体做向心运动． 智浪教育--普惠英才文库 (2)如图 4－4－1，卫星要达到由圆轨道 a 变成较大的椭圆 轨道 b， 图4－4－1 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 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． 智浪教育--普惠英才文库 3．三种宇宙速度 (1)第一宇宙速度(环绕速度)：v＝7.9 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： 智浪教育--普惠英才文库 智浪教育--普惠英才文库 (2)第二宇宙速度：v＝11.2 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：v＝16.7 km/s，在地面上发射物体，使之 最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． 智浪教育--普惠英才文库 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