高一物理万有引力习题课课件.ppt

1、2、两颗人造地球卫星质量之比、两颗人造地球卫星质量之比m1 m2=1 2,轨道半径之比轨道半径之比R1 R2=3 1，下列有关数据之，下列有关数据之比正确的是比正确的是( )A、周期之比、周期之比T1 T2=3 1 B、线速度之比、线速度之比v1 v2=3 1C、向心力之比、向心力之比F1 F2=1 9 D、向心加速度之比、向心加速度之比a1 a2=1 9例题分析例题分析1、人造地球卫星的轨道半径越大，则、人造地球卫星的轨道半径越大，则( )A、速度越小，周期越小、速度越小，周期越小B、速度越小，加速度越小、速度越小，加速度越小C、加速度越小、加速度越小,周期越大周期越大D、角速度越小、角速度

2、越小,加速度越大加速度越大BCD.同步卫星离地距离同步卫星离地距离r，运行速率为，运行速率为V1，加速，加速度为度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为心加速度为a2，第一宇宙速度为，第一宇宙速度为V2，地球半，地球半径为径为R，则，则A、 B、C、 D、例题分析例题分析12vRvrBD12araR212()aRar12vrvR第一宇宙速度n金星的半径是地球半径的0.95倍,质量为地球质量的0.82倍,金星表面的自由落体加速度是多大?金星的第一宇宙速度是多大?g=9m/s2V=7.3km/sABDABD 例例6 6、发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近

3、地、发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道圆轨道1 1，然后点火，使其沿椭圆轨道，然后点火，使其沿椭圆轨道2 2运行，最后再次运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道点火，将卫星送入同步圆轨道3 3。轨道。轨道1 1、2 2相切于相切于Q Q点，点，轨道轨道2 2、3 3相切于相切于P P点，如图所示，则当卫星分别在点，如图所示，则当卫星分别在1 1、2 2、3 3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是：轨道上正常运行时，下列说法中正确的是： A A、卫星在轨道、卫星在轨道3 3上的速率小于在轨道上的速率小于在轨道1 1上的速率上的速率 B B、卫星在轨道、卫星在轨道3 3上的角速度小于在

4、轨道上的角速度小于在轨道1 1上的角速度上的角速度 C C、卫星在轨道、卫星在轨道1 1上经过上经过Q Q点时的加速度大于它在轨道点时的加速度大于它在轨道 2 2上经过上经过Q Q点时的加速度点时的加速度 D D、卫星在轨道、卫星在轨道2 2上经过上经过P P点点 时的加速度等于它在轨道时的加速度等于它在轨道 3 3上经过上经过P P点时的加速度点时的加速度 例题分析例题分析（双星问题双星问题） 解题要点：解题要点：双星的向心力大小相双星的向心力大小相同同双星的角速度相同双星的角速度相同221211222m mGmRmRL1R2R1221RmRmvR因为：112221vRmvRm12RRL又：

5、123()G mmL用用m表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量，表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量，h表示它离开地面的高度，表示它离开地面的高度，R0表示地球的半表示地球的半径，径，g0表示地面处的重力加速度，表示地面处的重力加速度，0表示地表示地球自转的角速度，则通讯卫星所受的地球对球自转的角速度，则通讯卫星所受的地球对它的万有引力的大小为它的万有引力的大小为 200202430000AB()CR DmgmR gRhmg零B C例题分析例题分析例题分析例题分析 P76科学漫步科学漫步黑黑洞洞问问题题原理：原理：1、光子恰沿黑洞表面做匀速圆周运动、光子恰沿黑洞表面做匀速圆周运动222()MmGm

6、RRT2、第二宇宙速度真空中光速的天体、第二宇宙速度真空中光速的天体22GMvCR343MVR又：例题分析例题分析 1、求最小密度、求最小密度FF引向自222()MmGmRRT343MVR又：113231.41 10/kg mGT2、求第一宇宙速度、求第一宇宙速度22MmvGmRR343MVR又：2744.02 10/3vG Rm s白白矮矮星星问问题题某人造卫星由于受到大气的阻力，做轨道逐某人造卫星由于受到大气的阻力，做轨道逐渐减小的螺旋线运动，设每时刻可以近似看渐减小的螺旋线运动，设每时刻可以近似看作是一个圆周运动（只是半径逐渐减小），作是一个圆周运动（只是半径逐渐减小），则卫星的则卫星的

7、速率速率如何变化？如何变化？动能动能如何变化？如何变化？重力势能重力势能如何变化？如何变化？机械能机械能如何变化？如何变化？例题分析例题分析 卫星运动中的能量问题卫星运动中的能量问题（2）在神六逐渐向地球靠近的过程中，神六的）在神六逐渐向地球靠近的过程中，神六的 (A) 机械能逐渐减小机械能逐渐减小 (B) 动能逐渐减小动能逐渐减小 (C) 运行周期逐渐减小运行周期逐渐减小 (D) 加速度逐渐减小加速度逐渐减小 （1）神六在绕地球运行的过程中，由于高空稀薄）神六在绕地球运行的过程中，由于高空稀薄空气的阻力影响，将很缓慢地逐渐向地球靠近，空气的阻力影响，将很缓慢地逐渐向地球靠近，神六将做类似于神

8、六将做类似于_（填（填“离心运动离心运动”“”“向心运动向心运动”“”“圆周运动圆周运动”） 神州六号的相关问题神州六号的相关问题例题分析例题分析准备知识：准备知识：tt第一次相距最近：第一次相距最近：22MmGmrr3GMr2ABtt第一次相距最远：第一次相距最远：ABtt卫星追击问题卫星追击问题有一绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其运动有一绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其运动方向与地球的自转方向相同。轨道半径为方向与地球的自转方向相同。轨道半径为2R（R为地球半径）。地球自转的角速度为为地球半径）。地球自转的角速度为0。若某时。若某时刻卫星经过赤道上某幢楼房的上空，那么卫星再刻卫星经过赤

9、道上某幢楼房的上空，那么卫星再次经过这幢楼房的上空时，需经历的时间为（次经过这幢楼房的上空时，需经历的时间为（）A. B. C. D. 028gRRg82Rg0202练习练习卫星的追击问题卫星的追击问题A如图所示，如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道是在地球大气层外圆形轨道上运动的上运动的3颗卫星，下列说法正确的是：颗卫星，下列说法正确的是：A、b、c的线速度大小相等，且大于的线速度大小相等，且大于a的线速度；的线速度；B、b、c的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度大小相等，且大于a的向心的向心 加速度；加速度；C、c加速可追上同一轨道加速可追上同一轨道 上的上的b，b减速可等候减

10、速可等候 同一轨道上的同一轨道上的c；D、a卫星由于某原因，轨卫星由于某原因，轨 道半径缓慢减小，其线道半径缓慢减小，其线 速度将增大。速度将增大。例题分析例题分析D例题分析例题分析,已知某物体在地面上时受到的重力是已知某物体在地面上时受到的重力是160N,当在当在以加速度以加速度a=5m/s2的人造卫星上时测力计的示数为的人造卫星上时测力计的示数为90N,则此时卫星离地面的高度为多少则此时卫星离地面的高度为多少?分析：分析：在地球表面：在地球表面：160mgN16mkg加速升空时：加速升空时：超重：超重：Fmgma2()MmmgGRh 2GMgR黄金代换式：41.92 10hkm例题分析例题

11、分析 人造卫星的超失重问题人造卫星的超失重问题 在火箭的实验平台上放有测试仪器，火箭起动后在火箭的实验平台上放有测试仪器，火箭起动后以以g/2的加速度竖直匀加速上升，到某一高度时的加速度竖直匀加速上升，到某一高度时仪器对平台的压力为起动前对平台压力的仪器对平台的压力为起动前对平台压力的17/18，求：此时火箭离地面的高度？求：此时火箭离地面的高度？（已知地球半径为（已知地球半径为R,地面重力加速度为地面重力加速度为g)地面时：地面时：Fmmga空中时：空中时：1718Fmmag 22()ggRRh ?g ?h 例题分析例题分析课课练课课练P124练习练习20 在地表测量：在地表测量：mgF分析

12、：分析：沿表面飞行：沿表面飞行：222()MmGmRRT消去消去R得：得：343416F TMGm在星球表面：在星球表面：2MmmgGR某星球可视为球体，其自转周期为某星球可视为球体，其自转周期为T，在它的两极处，在它的两极处，用弹簧秤测得某物体重为用弹簧秤测得某物体重为P，在它的赤道上，用弹簧秤，在它的赤道上，用弹簧秤测得同一物体重为测得同一物体重为0.9P，星球的平均密度是多少？，星球的平均密度是多少？解析：设被测物体的质量为解析：设被测物体的质量为m m，星球的质量为，星球的质量为M M，半径为，半径为R R在两极处：在两极处：2 (1)MmPGR在赤道上在赤道上:2220.9()2)MmFGPmRRT向由以上两式解得星球的质量为：由以上两式解得星球的质量为： 23240RMGT例题分析例题分析230GT343MVR又：在某星球表面上以在某星球表面上以v0竖直上抛一物体，经时竖直上抛一物体，经时间间t回到抛出点，问在此星球上至少以多大回到抛出点，问在此星球上至少以多大的速度水平抛出该物，才能是该物不再回到的速度水平抛出该物，才能是该物不再回到星球上？（设星球的半径为星球上？（设星球的半径为R）例题分析例题分析竖直上抛竖直上抛02vtg近地运行近地运行21vmgmR012v RvgRt抛体运动与万抛体运动与万有引力综合有引力综合 作业 课课练P133 111,14