曲线运动,万有引力与航天.ppt

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1、高三总复习高三总复习人教版人教版物理物理返回目录返回目录课时课时5人造卫星宇宙速度人造卫星宇宙速度 高三总复习高三总复习人教版人教版物理物理返回目录返回目录课课前自主学前自主学习习课课堂堂讲练讲练互互动动课时课时作作业业随堂巩固随堂巩固训练训练高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理梳理知识梳理知识 突破难点突破难点 课前自主学习课前自主学习高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理要点深化要点深化1三个近似三个近似近近地地卫卫星星贴贴近近地地球球表表面面运运行行，可可近近似似认认为为做做匀匀速速圆圆周周运运

2、动动的的半半径径等等于于地地球球半半径径；在在地地球球表表面面随随地地球球一一起起自自转转的的物物体体可可近近似似认认为为其其重重力力等等于于地地球球对对它它的的万万有有引引力力；天天体体的的运运动动轨轨道道可近似看作可近似看作圆轨圆轨道道高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理注注意意：1.a、v v、T是是相相互互联联系系的的，其其中中一一个个量量发发生生变化，其他各量也随之发生变化变化，其他各量也随之发生变化2a、v v、T皆皆与与卫卫星星的的质质量量无无关关，

3、只只由由轨轨道道半半径径r和中心天体的质量和中心天体的质量M决定决定3人造卫星的轨道圆心一定与地心重合人造卫星的轨道圆心一定与地心重合高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理基础自测基础自测在在圆圆轨轨道道上上运运动动的的质质量量为为m的的人人造造地地球球卫卫星星，它它到到地地面面的的距距离离等等于于地地球球半半径径R，地地面面上上的的重重力力加加速速度度为为g，则则()高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：BD高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物

4、理知识回顾知识回顾1第一宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度环绕速度)指指人人造造卫卫星星近近地地环环绕绕速速度度，它它是是人人造造卫卫星星在在地地面面附附近近环环绕绕地地球球做做匀匀速速圆圆周周运运动动所所必必须须具具有有的的速速度度，是是人人造造卫卫星星的的最最小小发发射速度其大小射速度其大小为为v v17.9 km/s.2第二宇宙速度第二宇宙速度(脱离速度脱离速度)在在地地面面上上发发射射物物体体，使使之之能能够够脱脱离离地地球球的的引引力力作作用用，成成为为绕绕太太阳阳运运动动的的人人造造行行星星或或飞飞到到其其他他行行星星上上去去所所必必需需的的最最小小发发射速度其大小射速度其大小为为v

5、v211.2 km/s.高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理3第三宇宙速度第三宇宙速度(逃逸速度逃逸速度)在在地地面面上上发发射射物物体体，使使之之能能够够脱脱离离太太阳阳的的引引力力范范围围，飞飞到到太太阳阳系系以以外外的的宇宇宙宙空空间间所所必必需需的的最最小小发发射射速速度度其其大大小小为为v v316.7 km/s.高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理要点深化要点深化1第一宇宙速度的理解和推导第一宇宙速度的理解和推导由由于于在在人人造造卫卫星星的的发发射射过过程程中中，火火箭箭要要克克服服地

6、地球球的的引引力力做做功功，所所以以将将卫卫星星发发射射到到离离地地球球越越远远的的轨轨道道，在在地地面面上上所所需需的的发发射射速速度度就就越越大大，故故人人造造卫卫星星的的最最小小发发射射速速度度对对应应将将卫卫星星发发射射到到近近地地表表面面运运行行，此此时时发发射射时时的的动动能能全全部部转转化化为为绕绕行行的的动动能能而不需要而不需要转转化化为为重力重力势势能能高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理根据根据论论述可推述可推导导如下：如下：高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理注注意意：(1)三

7、三个个宇宇宙宙速速度度指指的的是是发发射射速速度度，不不能能理理解解成成运行速度运行速度(2)第第一一宇宇宙宙速速度度既既是是最最小小发发射射速速度度，又又是是最最大大运运行行速速度度高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理基础自测基础自测1990年年5月月，中中国国紫紫金金山山天天文文台台将将1965年年9月月20日日发发现现的的第第2 752号号小小行行星星命命名名为为吴吴健健雄雄星星，其其直直径径2R32 km.如如该该小小行行星星的的密密度度和和地地球球的的密密度度相相同同，则则对对该该小小行行星星而而言言，第第一一宇宇宙宙速速度度为为多多少

8、少？(已已知知地地球球半半径径R06 400 km，地地球球的的第第一一宇宇宙宙速度速度v v18 km/s)高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：20 m/s高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理知识回顾知识回顾概念：概念：相相对对地面地面静止静止的的卫卫星称星称为为同步同步卫卫星星基基本本特特征征：周周期期为为地地球球自自转转周周期期T24_h；轨轨道道在在赤赤道道平平面面内内；运运动动的的角角速速度度与与地地球球的的自自转转角角速速度度相相同同；高高度度h一一定定；轨轨道道和和地地球球

9、赤赤道道为为共共面面同同心心圆圆；卫卫星星运运行行速速度一定度一定高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理注注意意：1.一一般般卫卫星星的的周周期期、线线速速度度等等可可比比同同步步卫卫星星大大，也可比同步卫星小，但线速度不超过也可比同步卫星小，但线速度不超过v v7.9 km/s.2一一般般卫卫星星的的轨轨道道是是任任意意的的，同同步步卫卫星星的的轨轨道道在在赤赤道道平平面面内内但但无无论论是是一一般般卫卫星星还还是是同同步步卫卫星星，其其轨轨道道平平面面一一定定通

10、通过地球的球心过地球的球心高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理基础自测基础自测2009年年4月月15日日零零时时16分分，我我国国在在西西昌昌卫卫星星发发射射中中心心用用“长长征征三三号号丙丙”运运载载火火箭箭，成成功功将将第第二二颗颗北北斗斗导导航航卫卫星星送送入入预预定定轨轨道道这这次次发发射射的的北北斗斗导导航航卫卫星星，是是中中国国北北斗斗卫卫星星导导航航系系统统建建设设计计划划中中的的第第二二颗颗组组网网卫卫星星，是是地地球球同同步步静静止止轨轨道道卫卫星星该该卫卫星在星在预预定定轨轨道正常运行道正常运行时时，下列，下列说说法正确的是法

11、正确的是()A它一定位于赤道的上空它一定位于赤道的上空B它可能它可能经过经过北京上空北京上空C其周期其周期为为1个月个月D它的它的线线速度大于速度大于7 900 m/s高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理解解析析：根根据据题题意意可可知知，该该卫卫星星为为地地球球同同步步卫卫星星，其其周周期期为为24小小时时，所所以以该该卫卫星星一一定定位位于于赤赤道道的的上上空空，不不可可能能经经过过北北京京上上空空，它它的的线线速速度度一一定定小小于于第第一一宇宇宙宙速速度度(7 900 m/s)所所以以只有选项只有选项A正确正确答案：答案：A高三总复习高三

12、总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理师生互动师生互动 规律总结规律总结 课堂讲练互动课堂讲练互动例例1有有两两颗颗人人造造卫卫星星，都都绕绕地地球球做做匀匀速速圆圆周周运运动动，已知它已知它们们的的轨轨道半径之比道半径之比r1 r24 1，求，求这这两两颗卫颗卫星的：星的：(1)线线速度之比速度之比(2)角速度之比角速度之比(3)周期之比周期之比(4)向心加速度之比向心加速度之比高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案答案(1)1 2(2)1 8(3)8 1(4)1 16高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习

13、人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题后反思题后反思 关关于于圆圆周周运运动动在在天天文文学学中中的的应应用用问问题题，只只要要列列出出圆圆周周运运动动的的向向心心力力等等于于地地球球对对卫卫星星的的万万有有引引力力，然然后后利利用用圆圆周周运运动动知识就可以求解知识就可以求解高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理变式变式11如图如图1所示，在同一轨道平面上的几颗人造所示，在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星地球卫星A，B，C，在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法，在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法正确的有正确的有()高三总复习高三总复习高三

14、总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理解析：解析：对于卫星，轨道越高，线速度越小，因为对于卫星，轨道越高，线速度越小，因为rArBv vBv vC，轨道越高，向心加速度越小，轨道越高，向心加速度越小，aAaBaC，TATBTC.向心力不能判定，因为质量不知道向心力不能判定，因为质量不知道答案：答案：CD高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理例例2金星的半径是地球的金星的半径是地球的0.95倍，倍，质质量量为为地球的地球的0.82倍，金星表面的自由落体加速度是多大？金星的第一宇宙倍，金星表面的自由落体加速度是多大？金星的第一宇宙

15、速度是多大？速度是多大？(地球表面的重力加速度地球表面的重力加速度g为为9.8 m/s2，地球的第一，地球的第一宇宙速度宇宙速度为为7.9 km/s)高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案答案8.9 m/s27.3 km/s高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题后反思题后反思 只只有有准准确确理理解解了了第第一一宇宇宙宙速速度度的的概概念念，才才能能找找到到此此题题的的切切入入点点以以某某星星球球为为背背景景，在在该该星星球球上上做做相相关关的的物物理理实实验验是是高高考考试试题题的的一一种种新新

16、趋趋势势处处理理时时最最好好把把该该星星球球理理解解为为熟熟知知的的地地球球，以以便便“身身临临其其境境”，这这样样会会更更容容易易理理解解、思思考考问问题题，从从而而找找出正确的解题方法出正确的解题方法高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理变式变式21某星球的质量为某星球的质量为M，在该星球表面某一倾，在该星球表面某一倾角为角为的山坡上以初速度的山坡上以初速度v v0平抛一个物体，经平抛一个物体，经t时间该物体落到时间该物体落到山坡上欲使该物体不再落回该星球的表面，至少应以多大的山坡上欲使该物体不再落回该星球的表面，至少应以多大的速度抛出物体？速

17、度抛出物体？(不计一切阻力，万有引力常量为不计一切阻力，万有引力常量为G)高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理例例3“神神舟舟”六六号号飞飞船船的的成成功功飞飞行行为为我我国国在在2010年年实实现现探探月月计计划划“嫦嫦娥娥工工程程”获获得得了了宝宝贵贵的的经经验验假假设设月月球球半半径径为为R，月月球球表表面面的的重重力力加加速速度度为为g0，飞飞船船在在距距月月球球表表面面高高度度为为3R的的圆圆形形轨轨道道运运动动，到到达达轨轨道道的的A点点时时点点火火变

18、变轨轨进进入入椭椭圆圆轨轨道道，到到达达轨轨道道的的近近月月点点B再再次次点点火火进进入入月月球球近近月月轨轨道道绕绕月月球做球做圆圆周运周运动动求：求：(1)飞飞船在船在轨轨道道上的运行速率上的运行速率(2)飞飞船在船在A点点处处点火点火时时，动动能如何能如何变变化？化？(3)飞飞船在船在轨轨道道绕绕月球运行一周所需的月球运行一周所需的时间时间高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理

19、高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理A在在轨轨道道上上经过经过A的速度小于的速度小于经过经过B的速度的速度B在在轨轨道道上上经经过过A的的动动能能小小于于在在轨轨道道上上经经过过A的的动动能能C在在轨轨道道上上运运动动的的周周期期小小于于在在轨轨道道上上运运动动的的周周期期D在在轨轨道道上上经经过过A的的加加速速度度小小于于在在轨轨道道上上经经过过A的加速度的加速度高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：ABC高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物

20、理感悟真题感悟真题 检验技能检验技能 随堂巩固训练随堂巩固训练1(2011全全国国)我我国国“嫦嫦娥娥一一号号”探探月月卫卫星星发发射射后后，先先在在“24小小时时轨轨道道”上上绕绕地地球球运运行行(即即绕绕地地球球一一圈圈需需要要24小小时时)；然然后后，经经过过两两次次变变轨轨依依次次到到达达“48小小时时轨轨道道”和和“72小小时时轨轨道道”；最最后后奔奔向向月月球球如如果果按按圆圆形形轨轨道道计计算算，并并忽忽略略卫卫星星质质量量的的变变化化，则则在在每次每次变轨变轨完成后与完成后与变轨变轨前相比前相比()A卫卫星星动动能增大，引力能增大，引力势势能减小能减小B卫卫星星动动能增大，引力

21、能增大，引力势势能增大能增大C卫卫星星动动能减小，引力能减小，引力势势能减小能减小D卫卫星星动动能减小，引力能减小，引力势势能增大能增大高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：D高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理2(2011山山东东理理综综)甲甲、乙乙为为两两颗颗地地球球卫卫星星，其其中中甲甲为为地地球球同同步步卫卫星星，乙乙的的运运行行高高度度低低于于甲甲的的运运行行高高度度，两两卫卫星星轨轨道道均可均可视为圆轨视为圆轨道以下判断正确的是道以下判断正确的是()A甲的周期大于乙的周期甲的周

22、期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行甲在运行时时能能经过经过北极的正上方北极的正上方高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：AC高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理3(2011北北京京理理综综)由由于于通通讯讯和和广广播播等等方方面面的的需需要要，许许多国家多国家发发射了地球同步射了地球同步轨轨道道卫卫星，星，这这些些卫卫星的星的()A质质量可以不同量可以不同B轨轨道道半半径径可可以以不同不同C轨轨道平面

23、可以不同道平面可以不同 D速率可以不同速率可以不同高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：A高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理4(2011海南单科海南单科)2011年年4月月10日，我国成功日，我国成功发发射第射第8颗颗北斗北斗导导航航卫卫星，建成以后北斗星，建成以后北斗导导航航卫卫星系星系统统将包含多将包含多颗颗地球地球同步同步卫卫星，星，这这有助于减少我国有助于减少我国对对GPS导导航系航系统统的依的依赖赖，GPS由由运行周期运行周期为为12小小时时的的卫卫星群星群组组成，成，设设北斗

24、北斗导导航系航系统统的同步的同步卫卫星星和和GPS导导航航卫卫星的星的轨轨道半径分道半径分别为别为R1和和R2，向心加速度分，向心加速度分别为别为a1和和a2，则则R1：R2_，a1：a2_.(可用根式表可用根式表示示)高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理5一一组组宇航宇航员员乘航天乘航天飞飞机，去修理位于离地球表面机，去修理位于离地球表面6.0105 m的的圆圆形形轨轨道上的哈勃太空望道上的哈勃太空望远镜远镜H.机机组组人人员员使航天使航天飞飞机机S进进入与入与

25、H相同的相同的轨轨道并关道并关闭闭推推动动火箭，而望火箭，而望远镜则远镜则在航天在航天飞飞机前方数千米机前方数千米处处，如，如图图4所示，所示，设设G为为引力常量，而引力常量，而ME为为地球地球质质量量(已知地球半径已知地球半径为为6.4106 m)高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(1)在在航航天天飞飞机机内内，质质量量为为70 kg的的宇宇航航员员的的视视重重是是多多少少？(2)计计算算轨轨道上的重力加速度的道上的重力加速度的值值计计算航天算航天飞飞机在机在轨轨道上的速率和周期道上的速率和周期(3)航航天天飞飞机机须须首首先先螺螺旋旋进进入

26、入半半径径较较小小的的轨轨道道，才才有有较较大大的的角角速速度度以以超超前前望望远远镜镜用用上上题题的的结结果果判判断断航航天天飞飞机机要要进进入入较较低低轨轨道道时应时应增加增加还还是减少其原有速率，解是减少其原有速率，解释释你的答案你的答案高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：(1)0(2)8.2m/s27.6103m/s5.8103s(3)见解析见解析高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理温温示示提提馨馨请做：单元综合测试（四）请做：单元综合测试（四）（点击进入）（点击进入）请做：课时作业（请做：课时作业（14）