高三一轮复习学生用学案021

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1、第5节天体运动与人造卫星［备考指南］考点内容要求题型把握考情四、万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用n选择、计算明热点突出物理与现代科技、生产、生活的结合，特别是与现代航天技术的联系会更加密切，与牛顿运动定律、机械能守恒等内容结合命题的可能性也较大。五、天体运动人造卫星环绕速度n选择、计算第二宇宙速度和第三宇宙速度i经典时空观和相对论时空观I［宏观•循图忆知］把天体(或人遗卫星)的运动看成匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供g■畑=•厂r2r1〜与赤道平而共而与地球门转周期相等•T=24h固定不变"A=3.6XIO7

2、m瑕小发射速度，也足域人环绕速度大小二1.9km/s挣脱地丽I力束缚的瑕小发射速度大小：11・2km/s挣脱太阳引力束缚的域小发射速度大小；16.7km/s［微观•易错判断］(1)同步卫星可以定点在北京市的正上方。()(2)不同的同步卫星的质量不同，但离地面的高度是相同的。()(3)第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小速度。()(4)第一宇宙速度的大小与地球质量有关。()(5)月球的第一宇宙速度也是7.9km/so()(6)同步卫星的运行速度一定小于地球第一宇宙速度。()(7)若物体的速度大于第二宇宙速度而小于第三宇

3、宙速度，则物体可绕太阳运行。()要点一宇宙速度的理解与计算1.第一宇宙速度的推导m/s=7.9XIO3m/So方法二：由〃7g==Vg^=^9.8X6370X103m/s=7.9xl03m/s0第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短，rmin=2兀^=5075s~85min。1.宇宙速度与运动轨迹的关系（1）。发=7.9km/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动。⑵7.9km/s

4、,卫星绕A阳做椭圆运动。（40发216.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。［多角练通］1.（2014-江苏高考）已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为（）A.3.5km/sB.5.0km/sC.17.7km/sD.35.2km/s2.（2016-南昌二棋）物体脱离星球引力所需要的最小速度称为笫二宇宙速度，第二宇宙速度血与第一宇宙速度o的关系是v2=y［2v^已知某星球半径是地球半径的其表面的重力加速度是地球表面重力加速度

5、g的右不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（）A.y/gRB.C.D.3.（多选）（2016-宝鸡质检）在太阳系屮有一颗半径为人的行星，若在该行星表而以初速度％竖直向上抛出一物体，上升的最大高度为己知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计。根据这些条件，可以求出的物理量是（）A.太阳的密度B.该行星的第一宇宙速度C.该行星绕太阳运行的周期D.卫星绕该行星运行的最小周期4.随着我国登力汁划的实施，我国宇航员登上力球已不是梦想：假如我国宇航员登上力球并在月球表面附近以初速度％竖直向上抛出一个小球，经时间/

6、后回到出发点。已知月球的半径为7?,万有引力常量为G,则下列说法正确的是（）A.月球表面的重力加速度为学B.月球的质量为欝夕c.宇航员在月球表血获得寸亨的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为要点二卫星运行参量的分析与比较1.四个分析角速度和周期与轨道半径的关系。2.(1)同步卫星的周期、轨道平面、高度、线速度、角速度绕行方向均是固定不变的，常用于无线电通信，故又称通信卫星。(2)极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖。(3)近地卫星

7、是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径，其运行线速度约为7.9km/so(4)赤道上的物体随地球自转而做匀速圆周运动，由万有引力和地面支持力的合力充当向心力(或者说由万有引力的分力充当向心力)，它的运动规律不同于卫星，但它的周期、角速度与同步卫星相等。［典例1］(2014-天津高考)研究表明，地球白转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小吋。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A.距地面的高度变大B.向心加速度变大A.线

8、速度变大D.角速度变大［多角练通］5.(2015-福建高考)如图4-5-1,若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为门、厂2,线速度大小分别为0、02,贝

9、J()V迈V迈6.(2016-银川二中一模)如图4・5・2所示，/为地球赤道上的物体，B为地球同步卫