第四节人造卫星 三大宇宙速度(讲义）.pptVIP

章末复习 【例11】飞船沿半径R的大圆周绕地球运动，其周期是T。飞船要返回地面可以在轨道上的某一点处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在Q点相切，如图所示，如果地球半径为R0，求飞船由P点运动至Q点所需的时间。 计算天体质量的两条思路 【例12】宇航员到达某行星表面后，用长为L的细线拴一小球，让球在竖直面内做圆周运动。他测得当球通过最高点的速度为V0时，绳中张力刚好为零。设行星的半径为R、引力常量为G，求： （1）该行星表面的重力加速度大小 （2）该行星的质量 （3）在该行星表面发射卫星所需要的最小速度 【例13】为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是（　　） A．运转周期和轨道半径 B．质量和运转周期 C．线速度和运转周期 D．环绕速度和质量 人造卫星问题 【例14】关于人造卫星，下列说法中正确的是（　　） A．发射时处于失重状态，落回地面过程中处于超重状态 B．由公式 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15】如图所示，赤道上随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B、地球同步卫星C，它们的运动都可视为匀速圆周运动，比较三个物体的运动情况，以下判断正确的是（　　） A．三者的周期关系为TA＜TB＜TC B．三者向心加速度大小关系为aA＞aB＞aC C．三者角速度的大小关系为ωA=ωC＜ωB D．三者线速度的大小关系为VA＜VC＜VB 三星问题 三星问题 【例18】宇宙中存在一些离其他恒星较远的，由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对他们的引力作用．?已观测到稳定的三星系统存在的一种形式是三颗星位于等边三角形三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行．设每个星体的质量均为m，相邻的两颗星之间的距离为L，引力常量为G，求：该圆形轨道的半径R和星体的运行周期。 多星系统的特点 1、多颗星体共同绕空间某点做匀速圆周运动 2、每颗星体做匀速圆周运动的周期和角速度相同，以保持其相对位置不变。 分析多星问题的步骤 1、明确各星体的位置几何关系，画出示意图。 2、明确各星体的转动方式，找出各星体共同做圆周运动的圆心位置，确定各星体运动的轨道半径。 3、受力分析，确定每颗星体向心力的来源。 4、抓住每颗星体做匀速圆周运动的周期和角速度相同这一特点列出力学方程求解。 卫星追赶问题 【例19】A、B两行星在同一平面内绕同一恒星做匀速圆周运动，运行方向相同，A的轨道半径为rl，B的轨道半径为r2．已知恒星质量为M，恒星对行星的引力远大于行星间的引力，两行星的轨道半径r1＜r2．若在某时刻两行星相距最近，试求： （1）再经过多少时间两行星距离又最近？ （2）再经过多少时间两行星距离又最远？ 【补充作业5】3.一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星, 其轨道半径为r =3R(R为地球半径), 已知地球表面重力加速度为g,则： （1）该卫星的运行周期是多大？ （2）若卫星的运动方向与地球自转方向相同, 已知地球自转角速度为 ,某一时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方, 再经过多少时间它又一次出现在该建筑物正上方？ 卫星追赶问题 1、两星相距最远的条件： 2、两星相距最近的条件： 万有引力定律 第四节 人造卫星 三大宇宙速度　 教学重点 2、区别人造卫星的发射速度和绕行速度 1、了解人造卫星的发射环节 3、掌握第一宇宙速度的推导及第二、三宇宙速度的物理意义。 4、人造卫星在轨时的绕行速度、角速度、 周期和向心加速度的推导。 5、了解卫星轨道的分类、卫星分类；掌握近地卫星和同步卫星的特点。 6、掌握双星和三星系统的分析方法 章末复习 质量的乘积 距离的平方 球体 球体的半径 卫星围绕天体做圆周运动的圆的半 径 大于等于 天体绕自身轴线运动一周所用的时间 卫星绕中心天体做圆周运动一周所用的时间 不相等 匀速圆周 万有引力 运行速率 轨道半径 大于 近心 小于 离心 C 【学案5例3】发射地球卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是 BD “双星”是由两颗绕着共同的中心旋转的星球组成。它们围绕它们的连线上的某一固定点做同周期的匀速圆周运动，这种结构称为双星系统。 多星系统与卫星追赶问题 1.两颗恒星均围绕共同的旋转中心做匀速圆周运动。 2.两恒星之间万有引力分别提供了两恒星的向心力，即两颗恒星受到的向心力大