人造卫星运行特点和双星三星模型

1、A,知识回顾,2016,年滨海五校联考,若宇航员在月球表面附近自高,h,处,以初速度,v,0,水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为,L,已知月球半径为,R,万有引力常量为,G,则下列说法正确的,是,A,月球表面的重力加速度,g,月,h,v,2,0,L,2,B,月球的质量,m,月,hR,2,v,2,0,GL,2,C,月球的第一宇宙速度,v,v,0,L,2,h,D,月球的平均密度,3,h,v,2,0,2,GL,2,R,D,第,4,讲,万有引力定律及其应用（第,2,课时,复习目标,1,了解三大宇宙速度和地球同步卫星的特点,2,掌握人造卫星的运行特点及规律,3.,双星,和,三星,模型的特点及应用,三

2、大宇宙速度,人造地球卫星,万有引力提供向心力,考查重点：线速度、角速度、周期、向心加速度的计算与比较,gR,R,GM,v,1,宇宙航行,1,近地卫星,2,极地卫星,3,地球同步卫星,地球同步卫星的特点,1,轨道平面一定，与赤道共面,2,周期,角速度,一定,3,高度一定,4,线速度大小、向心加速度大小一定,5,绕行方向一定,星球表面处的运行线速度,人造卫星的运行规律,线速度、角速度、周期与半径的关系,1,由,得,r,v,m,r,Mm,G,2,2,2,由,得,3,r,GM,3,由,得,GM,r,3,由此可见,V,W,T,与,r,为,一,一对应关系,总结：人造卫星运行轨道越高，速度越慢，周期越大,2

3、,2,mr,r,Mm,G,2,2,2,4,T,mr,r,Mm,G,r,GM,在地球的卫星中有两类卫星的轨道比较特殊，一是极地卫星,二是同步卫星。已知某极地卫星的运行周期为,12 h,则下列关,于对极地卫星和同步卫星的描述正确的是,A,该极地卫星的运行速度一定小于同步卫星的运行速度,B,该极地卫星的向心加速度一定大于同步卫星的向心加速度,C,该极地卫星的发射速度一定大于同步卫星的发射速度,D,该极地卫星和同步卫星均与地面相对静止,B,结论：发射速度越大，卫星稳定之,后所处的轨道越远，如果想发射卫,星，速度不能小于第一宇宙速度,难点,中国航天局秘书长田玉龙,2015,年,3,月,6,日证实，将在,

4、2015,年年底发射高分四号卫星，这是中国首颗处在地球同步,轨道上的高时间分辨率对地观测卫星。如图所示,A,是静止,在赤道上随地球自转的物体,B,C,是同在赤道平面内的两,颗人造卫星,B,位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C,是高分四号卫星。则下列关系正确的是,A,物体,A,随地球自转的角速度大于卫星,B,的角速度,B,卫星,B,的线速度大于卫星,C,的线速度,C,物体,A,随地球自转的加速度大于卫星,C,的加速度,D,物体,A,随地球自转的周期大于卫星,C,的周期,B,重点：静止在赤道上的物体运,动规律不同于卫星的运动规律,它是跟随着地球一起转,变式训练,2017,德州一模）有,a,b,

5、c,d,四颗地球卫,星,a,还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动,b,处于地面附近近地轨道上正常运行,c,是地球同步卫星,d,是高空探测卫星各卫星排列位置如图所示，已知地,面的重力加速度为,g,则,A,a,的向心加速度等于,g,B,b,在相同时间内转过的弧长最长,C,c,在,6h,内转过的圆心角是,90,度,D,d,的运动周期有可能是,20h,BC,请问,a,b,c,d,四颗地球卫星运动时线速,度、角速度、向心加速度的大小比较情况,四种地球卫星,的比较,双星、三星模型,1,双星模型,在天体模型中，将两颗彼此距离较近的恒（行）星称为双星,两星运动方式：绕两球心连线中某一点做匀速圆周运动,双星

6、,模型的特点,1,两星之间的万有引力提供各自做匀,速圆周运动的向心力,2,两星具有相同的周期和角速度,3,两星始终与它们共同的圆心在同一,条直线上，运动半径之和等于两星间距,结论：轨道半径之比与质量成反比,R,1,R,2,L,双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的,某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的,总质量,距离和周期均可能发生变化,若某双星系统中两星做圆周运动的周期,为,T,经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的,k,倍，两星之间的距离变,为原来的,n,倍，则此时圆周运动的周期为,A,n,3,k,2,T,B,n,3,k,T,C,

7、n,2,k,T,D,n,k,T,课本,P81,例,5,一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜，观测到了一,组双星系统，它们绕两者连线上的某点,O,做匀速圆周运动,如图所示此双星系统中体积较小的成员能“吸食”另一,颗体积较大星体表面物质，达到质量转移的目的，假设在,演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演,变的过程中,A,它们做圆周运动的万有引力保持不变,B,它们做圆周运动的角速度不断变大,C,体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度也变大,D,体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度变小,课本,P81,练,5,质量不等的两星体在相互间的万有引力作用下,绕两者连线上,某一定点,O,做匀

8、速圆周运动,构成双星系统,由天文观察测得其运,动周期为,T,两星体之间的距离为,r,已知引力常量为,G,下列说,法正确的是,A,双星系统的平均密度为,3,GT,2,B,O,点离质量较大的星体较远,C,双星系统的总质量为,4,2,r,3,GT,2,D,若在,O,点放一物体，则物体受两星体的万有引力合力为零,双星,模型问题,C,模型,双星、三星模型,2,三星模型,在天体模型中，三颗恒（行）星在万有引力作用下绕某中心做,匀速圆周运动,三星,模型的特点,1,每颗星的向心力均由另两颗星对它,的万有引力的合力提供,2,三颗星转动的方向相同，具有相同,的周期、角速度和线速度大小,通常情况下三颗星质量相同,多选,宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统，其中有,一种三星系统，如图所示，三颗质量均为,m,的星位于等边三,角形的三个顶点，三角形边长为,R,忽略其它星体对它们的,引力作用，三星在同一