1、廣州出版社,2015年五羊高考,高考總復習物理(課件),2015年五羊高考物理復習,第5課時 發(fā)射速度 環(huán)繞速度,課前自主解讀,1、衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期、加速度與半徑關系 （1）由 得，v=_，即軌道半徑越大，繞行速度越_； （2）由 得，=_，即回到半徑越大，繞行角速度越_； （3）由 得，T=_，即軌道半徑越大，繞行周期越_； （4）由 得，a=_，即軌道半徑越大，繞行向心加速度越_。 2、地球同步衛(wèi)星 所謂地球同步衛(wèi)星是指相對于_靜止的人造衛(wèi)星，它的周期T=_。要使衛(wèi)星同步，同步衛(wèi)星只能位于赤道正上方確定高度h=3.6 104km處。即_一定，_一定，_一定。,小,小,長,小,位

2、置,高度,周期,24h,地面,課前自主解讀,3、宇宙速度 （1）第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球表面運行的最大速度，v1=_ （2）第二宇宙速度是物體掙脫地球束縛而成為一顆太陽的人造小行星在地面上的最小發(fā)射速度，第二宇宙速度v2=_ （3）第三宇宙速度是物體掙脫太陽的束縛而進入更廣袤的宇宙空間，從地面起飛脫離太陽系的最小發(fā)射速度，第三宇宙速度 v3=_ 4、天體的質量和密度 由 得M=_，又 ， 得 ，R為中心天體的星體半徑。即只要測出環(huán)繞中心天體M的天體運轉的_和_就可以計算出中心天體的密度。 當r=R時，即衛(wèi)星繞天體M表面運行時， =_，由此可以測量天體的密度。,7.9km/s,周期,軌

3、道半徑,16.7km/s,11.2km/s,課堂主題互動,主題一、環(huán)繞速度、角速度與半徑之間關系,例題1三顆人造地球衛(wèi)星a、b、c在同一平面內沿不同軌道繞地球做勻速圓周運動，且繞行方向相同，已知RaRbRc.如圖 (甲)所示，在某一時刻，它們正好運行到同一直線上那么再經過衛(wèi)星a的四分之一周期時，衛(wèi)星a、b、c的新位置可能是圖(乙)中的( ),C,主題一、環(huán)繞速度、角速度與半徑之間關系,例題2（2013，廣東高考）如圖，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質量為M和2M的行星做勻速圓周運動，下列說法正確的是 ( ) A. 甲的向心加速度比乙的小 B. 甲的運行周期比乙的小 C. 甲的角速度比乙大

4、 D. 甲的線速度比乙大,A,變式1探測器探測到土星外層上有一個環(huán)為了判斷它是土星的一部分還是土星的衛(wèi)星群，可以測量環(huán)中各層的線速度v與該層到土星中心的距離R之間的關系來確定() A若vR，則該環(huán)是土星的一部分 B若v2R，則該環(huán)是土星的衛(wèi)星群 C若v1/R，則該環(huán)是土星的一部分 D若v21/R，則該環(huán)是土星的衛(wèi)星群,主題一、環(huán)繞速度、角速度與半徑之間關系,AD,主題二、地球同步衛(wèi)星的特點,例題3關于地球同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是() A它相對地心靜止 B它相對地面靜止，處于平衡狀態(tài) C它的加速度小于9.8m/s2 D為了轉播廣州亞運會有關通訊訊號，廣州上空可定 位通訊衛(wèi)星,C,變式2(單選

5、)由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的() A質量可以不同 B軌道半徑可以不同 C軌道平面可以不同 D速率可以不同,主題二、地球同步衛(wèi)星的特點,A,變式3一顆在地球赤道上空繞地球運轉的同步衛(wèi)星，距地面高度為h，已知地球半徑為R，自轉周期為T，地面重力加速度為g，則這顆衛(wèi)星的運轉速度的大小計算結果不正確的是( ) A. B C. D.,主題二、地球同步衛(wèi)星的特點,D,主題三、三種宇宙速度,例題42004年1月4日12時35分終于成功登陸在火星表面關于火星探測器的發(fā)射原理，下列說法正確的是 () A發(fā)射速度只要大于第一宇宙速度即可 B發(fā)射速度只有達到第三宇宙速度才

6、可以 C發(fā)射速度應大于第二宇宙速度，但不需要達到第三宇 宙速度 D離中心天體越遠，線速度越小，故發(fā)射速度應該小于 第一宇宙速度,C,主題四、估算天體質量M、密度,例題5（2010，“五羊高考”原創(chuàng)）已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面上空繞行星做勻速圓周運動，經過時間t，衛(wèi)星運動的弧長為s，衛(wèi)星與行星的中心連線掃過角度為，則 (1)衛(wèi)星的環(huán)繞周期T為多少？ (2)該行星質量是多少？已知萬有引力常量為G.,主題四、估算天體質量M、密度,例題5 解析: (1)人造衛(wèi)星做勻速圓周運動在某段圓弧經歷的時間與圓弧對應的圓心角成正比 即 ，得運行周期為 設軌道半徑為r，勻速圓周運動通過弧長與圓弧對應圓心角成正比

7、有 ，得衛(wèi)星運行半徑 (2)設行星質量為M，根據 ，得,例題6兩顆靠得較近的天體稱為雙星，它們以二者連線上某點為圓心做勻速圓周運動，因而不致于由于萬有引力作用而吸引在一起，下列說法中正確的是() A它們所受向心力與其質量成正比 B它們做勻速圓周運動的角速度之比是11 C它們做勻速圓周運動的軌道半徑之比與其質量成正比 D它們做勻速圓周運動的線速度大小與其質量成反比,主題五、雙星系統(tǒng)特點,BD,評卷現(xiàn)場觀摩,卷例由于地球的自轉，使得靜止于赤道地面的物體繞地軸做勻速圓周運動對于這些做勻速圓周運動的物體，則該物體 () A所受向心力都指向地心 B其加速度等于重力加速度 C其運行速度等于第一宇宙速度 D

8、其周期與地球自轉的周期相等,AD,評卷現(xiàn)場觀摩,變式4設同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運行速率為v1，加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球的半徑為R，則下列比值正確的是() A. B. C. D.,B,課外演練,12009年2月10日，美國一顆商用通信衛(wèi)星與俄羅斯一顆已經報廢的衛(wèi)星在西伯利亞上空相撞，產生大約12000塊 太空碎片，如圖51所示假設這些太空碎片都 圍繞地球做勻速圓周運動，則() A質量越大的碎片速度越大 B質量越小的碎片速度越大 C離地球越遠的碎片速度越大 D離地球越近的碎片速度越大,D,2.如圖52，O是地球球心，下列說法正確的是(

9、) A同步衛(wèi)星軌道只能與軌道a共面 B同步衛(wèi)星軌道只能與軌道d共面 C衛(wèi)星不可能的軌道為c、d D衛(wèi)星可能的軌道為a、b 3由于通訊和廣播方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步衛(wèi)星，這些衛(wèi)星() A軌道平面可以不同 B質量可以不同 C軌道半徑可以不同 D運行速度、加速度一定相同,課外演練,A,B,4我國發(fā)生的“天鏈一號01號星”屬于地球同步衛(wèi)星關于定點 后的“天鏈一號01號星”，下列說法正確的是() A它同時受到萬有引力和向心力 B它“定點”，所以處于靜止狀態(tài) C它處于失重狀態(tài)，不受重力作用 D它的速度大小不變，但加速度不為零 5某同學這樣來推導第一宇宙速度：v2R/T(23.14 6.4106)

10、/(243600) m/s0.465103 m/s，其結果與正確值 相差很遠，這是由于他在近似處理中，錯誤地假設() A衛(wèi)星的軌道是圓 B衛(wèi)星的向心力等于它在地球上所受的地球引力 C衛(wèi)星的軌道半徑等于地球的半徑 D衛(wèi)星的周期等于地球自轉的周期,課外演練,D,D,6. 質量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時，引力勢能可表示為EP=-G，其中G為引力常量，M為地球質量。該衛(wèi)星原來在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運動，由于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2，此過程中因摩擦而產生的熱量為 ( ),課外演練,C,課外演練,7已知金星繞太陽的公轉周期小于1年，則可由此可

11、判定 () A金星到太陽的距離小于地球到太陽的距離 B金星的質量大于地球的質量 C金星的密度大于地球的密度 D金星的向心加速度大于地球的向心加速度,AD,82003年8月29日，火星、地球和太陽處于三點一線，上演“火星沖日”的天象奇觀這是6萬年來火星距地球最 近的一次，與地球之間的距離只有5576萬公里， 為人類研究火星提供了最佳時機圖示53為美 國宇航局最新公布的“火星大沖”的虛擬圖則 有() A2003年8月29日，火星的線速度大于地球的線速度 B2003年8月29日，火星的線速度小于地球的線速度 C2004年8月29日，火星又回到了該位置 D2004年8月29日，火星還沒有回到該位置,課

12、外演練,BD,9.要使衛(wèi)星從如圖54所示的圓形軌道1通過橢圓軌道2轉移到同步軌道3，需要兩次短時間開動火箭對衛(wèi)星加速，加速 的位置應是圖中的() AP點 BQ點 CR點 DS點 10.地球赤道上的物體隨地球自轉而做圓周運動的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為1；地球同步衛(wèi)星的向心力為F2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為2；設物體與衛(wèi)星的質量相等，則() AF1F2 Ba1a2 Cv1v2 D1,課外演練,AC,CD,11a、b、c是在地球大氣層外的圓形軌道上運行的三顆人造衛(wèi)星其中b、c在同一個圓軌道上，a、b、c的軌道相交于P.某時刻三顆衛(wèi)星的運行方向及位置如圖55所示下列說 法中正確的是() Aa、c的線速度大小相等 Ba、c的角速度大小相等 Ca、c的加速度相同 Da、b存在在P點相撞的危險,課外演練,AB,課外演練,12A是地球的同步衛(wèi)星，另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內，離地面高度為h，已知地球半徑為R，地球自轉角速度0，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心 (1)求衛(wèi)星B的運動周期 (2)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上)，則至少經過多長時間，它們再一次相距最近？,13宇宙中存在一些離其它恒星較遠的、由質量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通常可忽略其它星體對它們的引力