第七章 万有引力与航天.doc

《万有引力与航天》单元复习知识回顾一、行星运动的三大定律轨道定律面积定律周期定律二、万有引力定律及其应用1万有引力定律2应用（1）求重力加速度重力与万有引力的关系考虑地球自转时：在高空的物体：（2）估算天体的质量天体密度（3）求环绕天体的V、、T3宇宙速度和人造卫星(1)第一宇宙速度是指：求V1的方法：第二宇宙速度是指：第三宇宙速度是指：(2)卫星轨道的特点人造卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心落在上。同步卫星的特点：定周期定高度定轨道卫星的变轨分析：抓住万有引力与向心力的大小关系去分析典型例题1一颗质量为m的人造卫星，在距地面高度为h的圆轨道上运动，已知地球的质量为M，地球半径为R，引力常量为G，求：（1）卫星绕地球运动的向心加速度；（2）卫星绕地球运动的周期；（3）卫星绕地球运动的动能。2一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g，行星的质量为Ｍ与卫星的质量m之比＝８１，行星的半径Ｒ与卫星的半径Ｒ之比＝３．６，行星与卫星之间的距离r与行星的半径Ｒ之比＝６０，设卫星表面的重力加速度为g，则在卫星表面有：Ｇ＝mg．．．．．．经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的．上述结果是否正确？若正确，列式证明；若错误，求出正确结果．3宇航员站在一个星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间T小球落到星球表面，测得抛出点与落地点间的距离为L．若抛出时的初速度增大到原来的2倍，则抛出点与落地点间距离为，已知两落地点在同一水平面上，该星球半径为R，万有引力常数为C，求该星球的质量．4宇航员在月球表面完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点，静止一质量为m的小球（可视为质点）如图所示，当给小球水平初速度v0时，刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动.已知圆弧轨道半径为r，月球的半径为R，万有引力常量为G.若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？5、设想有一宇航员在某未知星球的极地地区着陆时发现，同一物体在该地区的重力是地球上的重力的0.01倍．还发现由于星球的自转，物体在该星球赤道上恰好完全失重，且该星球上一昼夜的时间与地球上相同。则这未知星球的半径是多少？（取地球上的重力加速度g＝9.8m／s2，π2＝9.8，结果保留两位有效数字）强化训练1．关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（）A、地球同步卫星只是依靠惯性运动；B．质量不同的地球同步卫星轨道高度不同C．质量不同的地球同步卫星线速度不同D．所有地球同步卫星的加速度大小相同2．对人造地球卫星，下列说法正确的是（）A．由v=rω，卫星轨道半径增大到原来的2倍时，速度增大到原来的2倍；B．由，卫星轨道半径增大到原来的2倍时，速度增大到原来倍C、由，卫星轨道半径增大到原来的2倍时，向心力减为原来的D．由，卫星轨道半径增大到原来的2倍时，向心力减为原来的3.关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（）它是人造卫星绕地球飞行的最小速度；它是近地圆轨道上人造卫星的运行速度；它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度；D．它又叫环绕速度，即绕地球做圆轨道运行的卫星的速度都是第一宇宙速度。4两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动，周期之比为TA：TB=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为：A、RA：RB=4：1；VA：VB=1：2。B、RA：RB=4：1；VA：VB=2：1C、RA：RB=1：4；VA：VB=1：2。D、RA：RB=1：4；VA：VB=2：15宇宙飞船在近地轨道绕地球作圆周运动，说法正确的有：A.宇宙飞船运行的速度不变，速率仅由轨道半径确定B.放在飞船地板上的物体对地板的压力为零C.在飞船里面不能用弹簧秤测量拉力D.在飞船里面不能用天平测量质量6科学家推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说它是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”，由此根据以上信息可以推测A.这颗行星的公转周期与地球相等B.这颗行星的自转周期与地球相等C.这颗行星的质量等于地球的质量D.这颗行星的密度等于地球的密度7据国际小行星中心通报：中科院紫金山天文台1981年10月23日发现的国际永久编号为4073号的小行星已荣获国际小行星中心和国际小行星中心命名委员会批准，正式命名为“瑞安中学星”。这在我国中等学校之中尚属首次。“瑞安中学星”沿着一个近似圆形的轨道围绕太阳运行，轨道半径长约为3.2天文单位（一个天文单位为日地间的平均距离，）则“瑞安中学星”绕太阳运行一周大约需多少年A1年B3.2年C5.7年D6.4年8气象卫星是用来拍摄云层照片、观测气象资料和测量气象数据的.我国先后自行成功研制和发射了“风云”一号和“风云”二号两颗气象卫星,“风云”一号卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两