高三物理上学期万有引力与航天 粤教沪科版

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1、万有引力与航天17世纪,牛顿以他伟大的工作把天空中的现象与地面上的现象统一起来,成功地解释了天体运行的规律.万有引力定律的发现,不仅解决了天上行星的运行问题,也为人们开辟了上天的理论之路,加快了人类探索太空的步伐.模型一：星球表面上的物体g为星球表面重力加速度,R为地球半径。忽略地球自转的影响F万N模型二、环绕模型等量关系具体用哪一个向心力表达式，视题目条件而定。可以计算出：v=_____;ω=______;T=______F万=F合=F向R【抢答】1.牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量G.(

2、)2.卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径就是地球的半径.()3.卫星的发射速度也就是卫星绕地球做圆周运动的运行速度.()4.所有的卫星都与地面上的物体一样,绕地心做圆周运动.()5.同步卫星与赤道上的物体一样,都是只受万有引力.()×××××例1、同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则（）rRA.a1/a2=r/RB.a1/a2=r2/R2C.v1/v2=r2/R2D.v1/v2=同步卫星近地卫星AD例2

3、.如图所示，火箭平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度g/2竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18，已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度（g为地面附近的重力加速度）F万Na=g/2N-GMm/(R+h)2=ma——（1）mg=GMm/R2——（2）N=17/18mg———（3）a=g/2——（4）联立解得：h=1/2R例3.一个Internet网站上报道这样一条消息：最近南亚某国发射了一颗人造环月卫星，卫星的质量1000kg，环绕月球的周期为60

4、分钟。某同学对该新闻的真实性表示怀疑。他认为该国的航天技术比我国还有差距，近期不可能发射环月卫星；再就是该网站公布的数据有问题，他准备对该数据进行验证。但他记不清万有引力常量的数值，且手边又没有资料可查，只记得月球的半径约为地球半径的1/4；月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6。已知地球半径为R地=6.4103km，g=10m/s2。假定环月卫星的运动为匀速圆周运动，请根据上述数据，判定该报道的真实性。要求有具体的理由。F万=F向解:GM月m/r2=4π2mr/T2∴T=2π当r=R

5、月时,T有最小值Tmin∴Tmin=2π=2π=2π=6.2×103s例4.有人认为:同步卫星在赤道上空的同一轨道上以相同的速率做圆周运动,要想追上前面的卫星,只要增大卫星的速度就可以了,你认为这种观点对吗?【交流与讨论】1.地面上物体与太空中的天体遵循相同的运动规律吗？它们都遵循什么规律？牛顿运动定律2.不管是地面上的物体还是空中的天体,你认为解决问题的关键是什么?对物体进行受力分析及看清它的运动形式牛顿第一定律牛顿第二定律F=ma牛顿第三定律练习、假如航天英雄聂海胜在“神州六号”飞船外做实验，不

6、小心将实验仪器脱手，则仪器会落回到地球上吗？欢迎指导!