人教版高中物理必须2课件：万有引力与航天习题课2

1、2020万有引力与航天习题课2人教版高中物理 必修2知识回顾物体地球表面（不考虑自转）万有引力定律卫星绕地球运行（圆周运动）卫星的运行若卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星轨道有什么特点？为什么？轨道圆心都为地心哪些轨道是可能的，哪些轨道是不可能的？a、c、d轨道是可能的，b轨道是不可能卫星作圆周运动的向心力来源于万有引力，而万有引力的方向指向地心卫星的运行高轨低速长周期卫星环绕地球运行，万有引力提供向心力r增大，v，a减小，T增大卫星的运行近地卫星Rr第一宇宙速度，最小的发射速度，最大的环绕速度最短的环绕时间思考：赤道上的物体是卫星么？不是，卫星绕地球运行，只受万有引力卫星的运行同步卫星1、轨道在

2、赤道平面2、自转方向与地球相同，周期24h3、离地高度h=36000km4、r、v、T、an固定想一想：无锡上空有同步卫星么？没有，同步卫星在赤道上空相对于地球静止于赤道上空h=3.6107mr=4.2107mv=3km/sT=24hh=3.8108mr3.8108mv=1km/sT=27天h0r=6.4106mv=7.9km/sT=84分钟同步卫星近地卫星月球近地卫星、同步卫星、月球运行示意图卫星的运行例1、北斗”系统中两颗工作卫星1和2在同一轨道上绕地心O沿顺时针方向做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻它们分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示。已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R

3、，不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是()A这两颗卫星的向心加速度大小为B这两颗卫星的角速度大小为C卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为D如果使卫星1加速，它就一定能追上卫星2空中地面A地面B空中加速会离心，r增大，v减小CC例2、如图所示,A 是地球的同步卫星,另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R ,地球自转角速度为0 ,地球表面的重力加速度为g ,O 为地球中心. (1)求卫星B的运行周期。(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,他们再一次相距最近。卫星相距最近或最远问题(1

4、)地面物体(2)B比A转的快，相同时间B比A多转一周，2的角度例2、如图所示,A 是地球的同步卫星,另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R ,地球自转角速度为0 ,地球表面的重力加速度为g ,O 为地球中心. (1)求卫星B的运行周期。(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,他们再一次相距最近。卫星相距最近或最远问题思考1：若问A与B相距最近，经过的时间？思考2：若问A与B相距最远，经过的时间？解题关键：找到A与B运动中的角度关系卫星的变轨轨道1轨道2轨道3PQ思考1：卫星在1与2轨道上P

5、点速度分别为v1p和v2P、加速度分别为a1P和a2P，分析他们的大小思考2：卫星在2与3轨道上Q点速度分别为v3Q和v2Q、加速度分别为a3Q和a2Q，分析他们的大小思考3： 试比较v1p、v2P、v1Q和v2Q的大小关系例3、2017年4月20日，我国成功发射“天舟一号”货运飞船 “天舟一号”从A点经轨道进入指定轨道，等待与“天宫二号”空间站对接关于“天舟一号”的运动，下列说法中不正确的是( )A“天舟一号”的发射速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/sB在轨道上经过B点的速度大于经过A点的速度C在轨道上经过B点的加速度大于经过A点的加速度D轨道上经过B点的速度、加速度与轨道上经过

6、B点的速度、加速度都相等卫星的变轨BCD天舟一号小于小于速度不相等，加速度相等例4、宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.求：(1)双星的轨道半径之比； (2)双星的线速度之比； (3)双星的角速度“双星”问题LOm1m2设m1的半径r1，m2的半径为r2，角速度为r1r2任意相同时间内，两星球转过的角度相同即T（或者）相同思考：若m1m2,轨道半径是多少？地球绕太阳运行可以认为是双星模型，太阳近似不动例4、宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.求：(1)双星的轨道半径之比； (2)双星的线速度之比； (3)双星的角速度“双星”问题LOm1m2解题关键：2、两星球周期（角速度）相同1、万用引力提供向心力；设m1的半径r1，m2的