物理人教必修末整合.pptx

6.671011第1页/共23页7.911.216.7第2页/共23页专题一万有引力定律的综合应用第3页/共23页【例 1】已知地球半径 R6.4106 m，地面附近的重力加速度 g 取 9.8 m/s2，计算在距离地面高 h2106 m 的圆形轨道上的卫星做匀速圆周运动的线速度 v 和周期 T.第4页/共23页第5页/共23页【触类旁通】1(2010 年全国卷)如图 61 所示，质量分别为 m 和 M 的两个星球 A 和 B 在引力作用下都绕 O 点做匀速圆周运动，星球 A 和 B两者中心之间的距离为 L.已知 A、B 的中心和 O 三点始终共线，A 和B 分别在 O 的两侧引力常量为 G.图 61(1)求两星球做圆周运动的周期；(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球 A 和B，月球绕其轨道中心运行为的周期记为 T1.但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期为 T2.已知地球和月球的质量分别为 5.981024 kg 和7.351022 kg.求 T2与T1两者的平方之比(结果保留两位小数)第6页/共23页解：(1)A 和 B 绕 O 做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则 A 和 B 的向心力相等，且 A 和 B 与 O 始终共线，说明 A 和 B 有相同的角速度和周期因此有m2rM2R，rRL第7页/共23页第8页/共23页专题二卫星变轨问题1卫星的稳定运行与变轨运行分析：(1)圆轨道上的稳定运行：一切卫星的轨道的圆心都与地心重合第9页/共23页第10页/共23页2地球同步卫星的五个“一定”：(1)轨道平面一定：轨道平面与赤道平面共面(2)周期一定：与地球自转周期相同，即 T24 h.第11页/共23页【例 2】(双选)我国发射的“嫦娥二号”探月卫星的路线示意图如图 62 所示，卫星由地面发射后经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，经过几次制动后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测已知地球与月球的质量之比为 a1，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为 b1，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则卫星()图 62第12页/共23页答案：AD第13页/共23页【触类旁通】2(双选)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道 1，然后经点火使其沿椭圆轨道 2 运行，最后再次点火将卫星送入同步轨道 3.轨道 1、2 相切于 Q 点，轨道 2、3 相切于P 点，如图 63 所示，则当卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时，以下说法正确的是()图 63第14页/共23页A卫星在轨道 3 上的运行速率大于在轨道 1 上的速率B卫星在轨道 3 上的角速度小于在轨道 1 上的角速度C卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的加速度大于它在轨道 2上经过 Q 点时的加速度D卫星在轨道 2 上经过 P 点时的加速度等于它在轨道 3上经过 P 点时的加速度第15页/共23页答案：BD第16页/共23页专题三地球同步卫星问题地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球表面的高度约为 36 000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同，运行轨道为位于地球赤道平面上的圆形轨道，运行周期与地球自转一周的时间相等，即 23 时 56 分 4 秒，卫星在轨道上的绕行速度约为 3.1 km/s，其运行角速度等于地球自转的角速度第17页/共23页出已知式中 x 的单位是 m,y 的单位是 s，z 的单位是 m/s2，则()Ax 是地球半径，y 是地球自转的周期，z 是地球表面处的重力加速度Bx 是地球半径，y 是同步卫星绕地心运动的周期，z 是同步卫星的加速度Cx 是赤道周长，y 是地球自转周期，z 是同步卫星的加速度Dx 是地球半径，y 是同步卫星绕地心运动的周期，z 是地球表面处的重力加速度第18页/共23页第19页/共23页答案：AD方向是既要符合题目中给出的形式，又要符合选项的要求在推导的过程中思路要清晰，量纲要相符，形式要相同，表面上看是一件很难的事情，其实只要尝试多几次即可题外延伸：此题不能靠单纯分析量纲来验证结论，各选项都符合量纲，无法求解要结合同步卫星的知识进行推导，推导的第20页/共23页【触类旁通】3(双选)下列关于同步卫星的说法，正确的是()A同步卫星和地球自转同步，卫星的高度和速率是确定的B同步卫星的角速度是确定的，但高度和速率可以选择，高度增加，速率增大，且仍保持同步C一颗人造地球卫星的周期是 114 min，比同步卫星的周期短，所以这颗人造地球卫星离地面的高度比同步卫星低D同步卫星的速率比地球大气层附近的人造卫星的速率大第21页/共23页解析：同步卫星和地球自转同步，即它们的周期 T 相同，同步卫星绕地心近似做匀速圆周运动，所需向心力由卫星 m 和地球 M 之间的万有引力提供设地球半径为 R，同步卫星高度可见 v 也是一定的，A 正确由于同步卫星的周期确定，即角速度确定，则 h 和 v 均随之确定，不能改变，否则不能同步，人造卫星离地面的高度比同步卫星低，速率比同步卫星大，C正确，D 错误答案：AC第22页/共23页感谢您的观看！第23页/共23页