天体运动和人造卫星.doc

第五单元 天体运动与人造卫星 考试内容及要求: 第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度 ? 计算只限第一宇宙速度 学习目标：1、知道三宇宙速度的大小分别是多少 2、熟悉卫星运行参量宇宙速度～ 例2．使物体脱离行星的引力束缚，不再绕该行星运行，从行星表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，行星的第二宇宙速度与第一宇宙速度?的关系是．已知某行星的半径为地球半径的三倍，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6，不计其它行星的影响和地球自转对其表面重力加速度的影响。已知地球的第一宇宙速度为8 km/s，则该行星的第二宇宙速度为 （? ） A． B. C. D. 小结：1、第一宇宙速度的大小： 第一宇宙速度是发射人造卫星的速度，也是人造卫星的环绕速度，此时它的运行周期最短，Tmin＝2π ＝5 075 s≈85 min。2．宇宙速度与运动轨迹的关系 (1) ＝7.9 km/s时，卫星绕地球做。 (2)7.9 km/s＜＜11.2 km/s，卫星绕地球运动的轨迹为。 (3)11.2 km/s＜16.7 km/s，卫星绕太阳做。 (4)≥16.7 km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间1．某星球直径为d，宇航员在该星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为h，若物体只受该星球引力作用，则该星球的第一宇宙速度为(　　) A. 　　　B．C. D. 活动二：运用万有引力和向心力公式，完成卫星运行参量的分析与比较 例3．甲、乙两颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比m1：m2=1：2，它们圆周运动的轨道半径之比为r1：r2=1：2，下列关于卫星的说法中正确的是（　　） A．它们的线速度之比1：2=1：B．它们的运行周期之比T1：T2=2：1 C．它们的向心加速度比a1：a2=4：1D．它们的向心力之比F1：F2=4：1 ．对于地球同步卫星的认识，正确的是（　　） A．它们运行的角速度与地球自转角速度相同，相对地面静止 B．它们可在我国北京上空运行，故可用于我国的电视广播 C．不同卫星的轨道半径都相同，且一定在赤道的正上方，它们以第一宇宙速度运行 D．它们只能在赤道的正上方，但不同的同步卫星的轨道半径可以不同，且卫星的加速度为零 1．四个分析指分析人造卫星的加速度、线速度、角速度和周期与轨道半径的关系。 2、同步卫星的特点： 变式训练2．a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图示．下列说法中正确的是（　　） A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度 D．a、c存在在P点相撞危险例5．(多选)如图所示，地球卫星a、b分别在椭圆轨道、圆形轨道上运行，椭圆轨道在远地点A处与圆形轨道相切，则(　　) A．卫星a的运行周期比卫星b的运行周期短 B．两颗卫星分别经过A点处时，a的速度大于b的速度 C．两颗卫星分别经过A点处时，a的加速度小于b的加速度 D．卫星a在A点处通过加速可以到圆轨道上运行．(多选)航天技术的不断发展，为人类探索宇宙创造了条件。1998年1月发射的“月球勘探者号”空间探测器，运用必威体育精装版科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得了重大成果。探测器在一些环形山中央发现了质量密集区，当飞越这些区域时(　　) A．探测器受到的月球对它的万有引力将变大B．探测器运行的轨道半径将变大 C．探测器运行的速率将变大 D．探测器运行的速率将变小 .(多选)如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，则(　　) A．甲星所受合外力为 B．乙星所受合外力为 C．甲星和丙星的线速度相同D．甲星和丙星的角速度相同 ．如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是(　　) A．a2＞a3＞a1 B.a2＞a1＞a3 C．a3＞a1＞a2 D．a3＞a2＞a1 ．(多选) GPS导航系统可以为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，它是由周期约为12小时的卫星群组成。则GPS导航卫星与地球同步