石家莊精英中學學生課堂導學提綱(理2)

編號：必2-41

使時：2015-9-16

編制：曉靜5.4萬有引力應用四(清北班班級姓名________小________【學目】．學生能說出衛(wèi)星穩(wěn)定運行時向心力由萬有引力提供，熟記公式；．學生能說出物體做離心、近心運動的條件，明確如何實現(xiàn)衛(wèi)星變軌；．學生能會比較衛(wèi)星變軌前后v、ω、、fa的?。籲．通過天體運動的研究，總結(jié)雙星系統(tǒng)的受力特點，運動特點?！局仉y】重點：衛(wèi)星變軌問題、雙星問題、天體的追及相遇問題問題難點：衛(wèi)星變軌問題【導流】一、知識鏈情景設置某發(fā)射同衛(wèi)星時，先進入一個近地圓軌道Ⅰ，然后A點火加速，進入橢圓形轉(zhuǎn)軌道(橢圓軌道的近地點為近地圓軌道上的A點地為同步軌道上的B點達遠地點時次自動點火加速，進入同步軌Ⅲ。設衛(wèi)星在近地軌道Ⅰ上運行的速率為v，加速度為a；11A點時間加速后的速率為v，經(jīng)過A點加速度為a；沿轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ剛到達遠地點B時速2A2A率v，速度為a；在B點時間加速后進入同步軌道Ⅲ的速率為v，在經(jīng)B點加速度為。3（）比較v、、、的大??；（2比較、、a、a的大小12A2B12B3（）若三個軌道對應的周期分別為T、、，比較它們的大小13（）E、E、E是星在這三個軌道上對應的機械能，比較它們的大小J1J3二、基礎感衛(wèi)星變—動軌

兩時速相，于船在點入軌道Ⅱ時相對于軌道Ⅰ做向心運動，可知飛船在軌道Ⅱ上P點度于道上P點速度，故選項B正確；根據(jù)開普勒第三定律可知，飛船在軌道上運動的周期于軌Ⅰ上運動的周期，選項錯；根據(jù)牛頓第二定律可知，飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過的加速度在道上過的速度大小相等，選項D錯．答案拓展變1：圖為嫦娥三號登月軌跡示意圖。圖中點環(huán)地球運動的近地點N為月球運的月。為月運行的圓軌道為環(huán)月球運動的橢圓軌道，下列說法中正確的是（）A．嫦娥三號在環(huán)地球軌道上的運行速度大于B．娥三號在M點入地月轉(zhuǎn)移軌道時應點火加速C．設嫦娥三號在圓軌道上經(jīng)過點的加速度為a，在橢圓軌1道經(jīng)過N點時的加速度為a，a＞a212D．娥三號在圓軌道的機械能小于在橢圓軌道b上機械能B12bbD思考：同道的N點率同？b到軌道需速是要速衛(wèi)星變—動軌例．人造衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運轉(zhuǎn)的軌道會慢慢改.次測量中衛(wèi)星運可似作周動，某次測量衛(wèi)星的軌道半為r，來變?yōu)閞，＜，E表121k1示星這個道的能，、表衛(wèi)星在這兩個軌道上繞地球運動的周.（）1A.E＞E,T＜E＞,T＞E＜,T＜TD.E＜＞k121k1k221k12k12例在成各項任務后“神舟十號飛于2013年26日歸球如圖所示飛在返回面時在點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道ⅡQ軌道Ⅱ上的一點M軌道Ⅰ上的另一點，關(guān)神舟十號的動，下列說法中正確的()

解析：萬有引力提供向心力：GMm/r=mv/r得=k

，A．飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的度小于經(jīng)過Q速度B．船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過M的度C．飛船在軌道Ⅱ上運動的周期大于在軌道Ⅰ上運動的周期D．船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過M的速度解由開普勒行星運動定律可知選項A正；飛船在軌道Ⅰ做勻速圓周運動，故飛船經(jīng)PM

動能增大(在任一瞬間，衛(wèi)星都可近似地看作在某圓形軌道上運動，說明衛(wèi)星受到的空氣阻力比地球?qū)λ娜f有引力小得多，引力做功大于克服阻力做功，因而動能增大).結(jié)合T=2r/v，可判斷T小.解決本題主要是應用萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力，分析速度、周期與半徑之間的關(guān)系.答案：天體中能問高三物理

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高物理

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石家莊精英中學學生課堂導學提綱(理2)

編號：必2-41

使時：2015-9-16

編制：曉靜例3某航天愛好者提“玉兔回家的設想：如圖，將攜玉”返回系統(tǒng)由月表面發(fā)射到高的軌道上，與在該軌道繞月球做圓周運動的飛對接，后由船送玉”返回地球。玉兔質(zhì)量為，球半徑為，月面的重力加速度為以月面零勢能面玉兔在高度的引力勢能可表示為中為力常量，為球質(zhì)量。若忽略月球的自轉(zhuǎn)，從開始發(fā)射到對接完成需要玉兔做的功為（D）

拓展變3：個質(zhì)點、bc質(zhì)分別為m、MMm，M1的有力用，a在同一平面內(nèi)繞c沿時針方向做勻速圓周運動，軌道半徑之為：r=1：4，則它們的周期之比T：=______從圖示位置開始，在動aa一的程，、bc線有_次．A．

B．

C．

D．拓展變2質(zhì)量為m的造地球衛(wèi)星與地心的距離為力勢能可表示為

GMmr

，其G為引力常量M為球質(zhì)量。該衛(wèi)星原來的在半徑為的道上繞地球做勻速圓周運動，1由受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其圓周運動的半徑變?yōu)镽，此過程中因摩擦而產(chǎn)2生熱量為（C）11RR1衛(wèi)星的及相問

1()RR

C.

11(2RR

11()2RR2例A是地球的同步衛(wèi)星另一衛(wèi)星的形軌道位于赤道平面內(nèi)離面高度為已地球徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球表面的重力加速度為，O為地球中心．0（）求衛(wèi)星B的行周期．（）如衛(wèi)星B繞方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時刻AB兩星相距最近O、B、A在一直線上：①至少經(jīng)過多長時間，它們再一次相距最近？②經(jīng)過多長時間，它們再一次相距最遠？思考:衛(wèi)星B繞方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反，則經(jīng)過多長時間，它們再一次相距最近？

三探未知疑惑：疑惑：合作學對：圖，a、b、是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆星c可加速同軌追上a嗎b可減速等到同一軌道c