[政史地]專題復習-文庫吧

【正文】 隨著軌道半徑的增加，衛星的線速度減小． 題型 2 衛星和航天問題 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 ω：由 ＝ mω2r得 ω＝ 隨著軌道半徑的增加，做勻速圓周運動的衛星的角速度減?。? ：由 得 T＝ 2π 隨著軌道半 徑的增加，衛星的周期增大． 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 （二）衛星的穩定運行與變軌運行分析 ： 若衛星所受萬有引力等于做勻速圓周運動的向心力，將保持勻速圓周運動，即 ＝ mrω2＝ mr( )2. 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 ： 當衛星由于某種原因速度突然改變時 (開啟或關閉發動機或空氣阻力作用 ),萬有引力就不再等于向心力 ,衛星將做變軌運行． ①當 v增大時 ,所需向心力 m 增大 ,即萬有引力不足 以提供向心力 ,衛星將做離心運動 ,脫離原來的圓軌道 ,軌道半徑變大 ,但衛星一旦進入新的軌道運行 ,由 v＝ 知其運行速度要減小 ,但重力勢能、機械能均增加． 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 ②當衛星的速度突然減小時，向心力 減小，即萬有引力大于衛星所需的向心力，因此衛星將做向心運動，同樣會脫離原來的圓軌道，軌道半徑變小，進入新軌道運行時由 v＝ 知運行速度將增大，但重力勢能、機械能均減少． (衛星的發射和回收就是利用了這一原理 )． 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 堤示： (1)衛星的 a、 v、 ω、 T是相互聯系的 ,其中一個量發生變化，其他各量也隨之發生變化． (2)a、 v、 ω、 T均與衛星的質量無關，只由軌道半徑 r和中心天體質量共同決定． (3)衛星變軌時半徑的變化，根據萬有引力和所需向心力的 大小關系判斷；穩定在新軌道上的運行速度變化由 v＝ 判斷． 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 3．同步衛星 : 同步衛星就是與地球同步運轉，相對地球靜止的衛星，因此可用來作為通訊衛星．同步衛星有以下幾個特點： (1)周期一定：同步衛星在赤道正上方相對地球靜止，它繞 地球的運動與地球自轉同步，它的運動周期就等于地球 自轉的周期， T＝ 24 h. (2)角速度一定：同步衛星繞地球運動的角速度等于地球 自轉的角速度． 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 (3)軌道一定： ①因提供向心力的萬有引力指向圓心，所有同步衛星的 軌道必在赤道平面內． ②由于所有同步衛星的周期相同，由 r＝ 知，所有同步衛星的軌道半徑都相同，即在同一軌道上運動，其 確定的高度約為 104 km. (4)運行速度大小一定：所有同步衛星繞地球運動的線速度 的大小是一定的，都是 km/s，運行方向與地球自轉 相同． 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 (1)赤道軌道：衛星的軌道在赤道平面內．同步衛星就是 其中的一種． (2)極地軌道：衛星的軌道過南北兩極，即在垂直于赤道的 平面內．如定位衛星系統中的衛星軌道． (3)其他軌道：除以上兩種軌道外的衛星軌道． 一切衛星的軌道的圓心與地心重合． 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 例 3.(12分 )土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒 ,其繞土星的運動可視為圓周運動 .其中有兩個巖石顆粒 A和 B與土星中心的距離分別為 rA＝ 104 km和 rB＝ 105 用 .(結果可用根式表示 ).求 :(1) 巖石顆粒 A和 B的線速度之比 . (2) 巖石顆粒 A和 B的周期之比 .(3)土星探測器上有一物體 ,在地球上重為 10 N,推算出它在距土星中心 105 km處受到土星的引力為 知地球半徑為 103 km,請估算土星質量是地球質量的多少倍？ [答案 ] (1) (3)95倍 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 解析： 巖石顆粒繞土星做勻速圓周運動，由牛頓第二定律和萬有引力定律得 (1) 所以 v＝ (2分 ) 則巖石顆粒 A和 B的線速度之比為 vA∶ vB＝ (2分 ) 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 (2) 所以 T＝ (2分 ) 則巖石顆粒 A和 B的周期之比為 TA∶ TB＝ (2分) 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 (3)F萬 ＝ ＝ G重 (2分 ) 由題意可得： 10＝ 0． 38＝ 解得 ＝ 95 (2分 ) 即土星質量是地球質量的 95倍． [答案 ] (1) (3)95倍 萬有引力定律 專題復習 (8) 知識改變命運 學習成就未來 [歸納 ] 物體做勻速圓周運動時 ,線速度、角速度、向心加速度、向心力和軌道