第4讲万有引力定律及其应用

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1、第4讲万有引力定律及其应用质量的乘积距离的平方6.67×10－11N·m2/kg2卡文迪许质点智浪教育--普惠英才文库mω2rgR2智浪教育--普惠英才文库(2)建立方程解决问题的方法：运动学参量给出物体需要的向心力都应与万有引力建立方程，进行讨论．小小小大智浪教育--普惠英才文库智浪教育--普惠英才文库(4)通讯卫星：即地球同步通讯卫星，与地球自转周期____，角速度相同；与地球赤道同平面，在赤道的____方，高度一定，绕地球做匀速圆周运动；线速度、向心加速度大小相同．三颗同步卫星就能覆盖地球．(5)“双星”问题：两个靠得很近的星体，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，它

2、们的向心力、向心加速度大小相同，它们的运动周期相同；但轨道半径不等于引力距离，关系是r1＋r2＝l.相同正上智浪教育--普惠英才文库考点2三种宇宙速度1．行星(卫星)在椭圆轨道上运动时，机械能守恒恒星(或行星)位于椭圆轨道的一个焦点上，且行星(卫星)周期或运动时间进行定性分析．智浪教育--普惠英才文库2．卫星变轨问题：要分清圆轨道与椭圆轨道(1)解卫星变轨问题，可根据其向心力的供求平衡关系进行分析．①若F供＝F求，供求平衡——物体做匀速圆周运动．②若F供＜F求，供不应求——物体做离心运动．③若F供＞F求，供过于求——物体做向心运动．智浪教育--普惠英才文库(2)如图4－4－1，卫星要

3、达到由圆轨道a变成较大的椭圆轨道b，图4－4－1再由椭圆轨道b变成更大的圆轨道c，通过加速(离心)来实现；卫星要达到由圆轨道c变成较小的椭圆轨道b，再由椭圆轨道b变成更小的圆轨道a，通过减速(向心)来实现．卫星在变轨过程中，机械能并不守恒．智浪教育--普惠英才文库3．三种宇宙速度(1)第一宇宙速度(环绕速度)：v＝7.9km/s，是人造卫星近地环绕速度．它是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，是人造地球卫星的最小发射速度，该速度又是环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最大运行速度．第一宇宙速度的求解方法如下：智浪教育--普惠英才文库智浪教育--普惠英才文库(2)第二宇

4、宙速度：v＝11.2km/s，在地面上发射物体，使之能够脱离地球的引力作用，成为绕太阳运行的人造行星或飞到其他行星上去所必需的最小发射速度，又称为脱离速度．(3)第三宇宙速度：v＝16.7km/s，在地面上发射物体，使之最后能脱离太阳的引力范围，飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小速度，又称逃逸速度．智浪教育--普惠英才文库题组1对应考点1)1．下列哪一组数据不能够估算出地球的质量(A．月球绕地球运行的周期与月地之间的距离B．地球表面的重力加速度与地球的半径C．绕地球运行卫星的周期与线速度D．地球表面卫星的周期与地球的密度智浪教育--普惠英才文库答案：D智浪教育--普惠英才文库2．(

5、2011年肇庆检测)“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，“嫦娥二号”卫星在距月球表面约100km高度的轨道上绕月运行，较“嫦娥一号”距月球表面200km的轨道要低，若把这两颗卫星的运行都看)成是绕月球做匀速圆周运动，下列说法正确的是(A．“嫦娥二号”的线速度较小B．“嫦娥二号”的周期较小C．“嫦娥二号”的角速度较小D．“嫦娥二号”的向心加速度较小答案：B智浪教育--普惠英才文库3．(2011年北京卷)由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的()A．质量可以不同B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同D．速率

6、可以不同解析：所有的地球同步卫星离地心的高度都相同；周期、角速度、线速度大小、向心加速度大小相等．A正确．答案：A智浪教育--普惠英才文库4．(2010年重庆卷)月球与地球质量之比约为1∶80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动．据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为()A．1∶6400B．1∶80C．80∶1D．6400∶1答案：C智浪教育--普惠英才文库题组2对应考点25．(广东四校2011届高三联考)如图4－4－2所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是(　　)图4－

7、4－2A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大智浪教育--普惠英才文库答案：D智浪教育--普惠英才文库6．(2012年深圳高级中学模拟)星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝av1.已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面的重力加速度g的b倍．不计其他星球的影响，