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《物理沪科版必修2学案：讲练互动54飞出地球去含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、讲练互动【例1】两颗人造地球卫星，其轨道半径之比R】：R2=2:1,求两卫星的(1)a】：a2；(2)Vi:v2；(3)(0
2、:32；(4)T):T2.解析：在人造卫星的运动中，万有引力提供了所需的向心力，由此根据牛顿运动定律列出方程，再根据题意找出有关比例即可.解：(1)由奖咖向知a向8丄，所以—丄R2R2a2R24(2)GMmv2由——m——RR2所以虫V2(3)由竺F加知*丄R2所以(4)色挈訓R(2)2知WR2T1黑色陷阱涉及天体运动和卫星运动的问题，要注意避免以下错误:(1)a】：a2=co2R):co2R2=2:1.(2)V1:V2=6jRi:C0R2=
3、2:1.(3)0)]：O)2=V]/Ri:V2/R2=l-1.(4)T1：T2=1/cdi:l/o)2=1:1.[=]变式训练1.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,动速率Z比分别为()A.Ra:Rb=1：4,va:vB=l:2C.Ra:Rb=4:l,vA:vb=1：2周期之比为Ta:Tb=1:8,则轨道半径之比和运B.Ra:Rb=1：4,Va:Vr=2:1D.Ra:Rb=4:1,Va：vb=2:1解析：卫星绕地球做圆周运动，由V=遊得vA:VB=^^TTaRh1x84x1:1.答案：B【例2](2006高考全国卷I)我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号二设
4、该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面.已知月球的质量约为地球质量的丄，月球的半径约为地球81半径的丄，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为…4()A.0.4km/sB.1.8km/sC.llkm/sD.36km/s解析：设地球质量、半径分别为M、R,月球质量、半径分別为m、r,则m=—,r=—.814GMm在星球表而，物体的重力近似等于万有引力，若物体质量为tn。，则一=m°g,即GMR-=gR2;宙速度在月球表面，满足：Gm=g?2,由此可得:Vi=y[gR=7.9km/s,在月球表面，有x7.9km/s~1.8km/s.答案：B
5、绿色通道本题涉及圆周运动和天体运动知识，考查天体表面重力加速度、第一宇宙速度与天体及半径的关系，要求考生能熟练运用物理量之间的关系来处理问题.变式训练2.假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原來的2倍.那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小为原来的（）倍Cl/2D.2倍解析：因第一宇宙速度即为地球的近地卫星的线速度，此时卫星的轨道半径近似地认为是地球的半径，且地球对卫星的万有引力充当向心力.故有公式—成立，解得：vj空.因此，当M不变，R增加为2R时，v减小R2RVR为原来的1/JL即选项B正确.答案：B【例3】发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1,
6、然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图5・4・2所示.则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道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=mRco2解得:解析：本题主要考查人造卫星的运动，尤其是考查了同步卫星的发射过程，要求理解物理模型.色字丄解W：v=—.0为R3>R
7、,所以
8、R2RRR2因为R3>R1?所以CO3<®.卫星在轨道1上经Q点时的加速度为地球引力产生的加速度，而在轨道2上经过Q点时，也只有地球引力产生加速度，故应相等.同理，卫星在轨道2上经P点吋的加速度等于它在轨道3上经过P点吋的加速度.答案：BD绿色通道在讨论有关卫星的题目时，关键要明确：向心力、轨道半径、线速度、角速度和周期彼此影响，互相联系，只要其中的一个量确定了，其他的量也就不变了，只要一个量发生变化，其他的量也都随之发生变化.解决题目的根本出发点是万有引力提供向心力.变式训练3•地球同步卫星到地心的距离「可由宀硏求出，已知式中a的单位是b的单位是s,c的单位是m
9、/s?,则（）A.a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度B.a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度C.a是赤道周长，b是地球自转周期，c是同步卫星的加速度D.a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度解析：由万有引力提供同步卫星的向心力可得:GMm,GMT2所以—①，其中M为地球质量，T为同步卫星绕地心运动的周期，亦即地球自转4龙$的周期.黄金代换公式GM=gR2②，其中g为地球表面重力加速度，R为地球半径.将②代入①有宀竺车，与宀樂比较可知选项B、C错误，故选项A、D正确.4旷答案：A
