2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題五萬有引力與航天考點(diǎn)二人造地球衛(wèi)星教學(xué)案(含解析).doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題五萬有引力與航天考點(diǎn)二人造地球衛(wèi)星教學(xué)案(含解析)知識點(diǎn)1宇宙速度1第一宇宙速度(環(huán)繞速度) (1)第一宇宙速度:人造地球衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動時(shí)具有的速度,其大小為v17.9 km/s。(2)第一宇宙速度的求法:m,所以v1 。mg,所以v1。(3)第一宇宙速度既是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大環(huán)繞速度。2第二宇宙速度(脫離速度):使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度,其大小為v211.2 km/s。3第三宇宙速度(逃逸速度):使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度,其大小為v316.7 km/s。知識點(diǎn)2人造地球衛(wèi)星1人類發(fā)射的繞地球運(yùn)行的所有航天器均可稱為人造地球衛(wèi)星,它們的軌道平面一定通過地球球心。2極地衛(wèi)星和近地衛(wèi)星 (1)極地衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)每圈都經(jīng)過南北兩極,極地衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。(2)近地衛(wèi)星是在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星,其運(yùn)行的軌道半徑可近似認(rèn)為等于地球的半徑。3地球同步衛(wèi)星(1)軌道平面一定:軌道平面和赤道平面重合。(2)周期 一定:與地球自轉(zhuǎn)周期相同,即T24 h86400 s。(3)高度一定:離地面高度hrR6R(R為地球半徑)。(4)繞行方向一定:與地球自轉(zhuǎn)的方向一致。知識點(diǎn)3時(shí)空觀1經(jīng)典時(shí)空觀(1)在經(jīng)典力學(xué)中,物體的質(zhì)量是不隨運(yùn)動狀態(tài)的改變而改變的。(2)在經(jīng)典力學(xué)中,同一物理過程發(fā)生的位移和對應(yīng)時(shí)間的測量結(jié)果在不同的參考系中是相同的。2相對論時(shí)空觀(1)在狹義相對論中,物體的質(zhì)量是隨物體運(yùn)動速度的增大而增大的,用公式表示為m。 (2)在狹義相對論中,同一物理過程發(fā)生的位移和對應(yīng)時(shí)間的測量結(jié)果在不同的參考系中是不同的。3狹義相對論的兩條基本假設(shè)(1)相對性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是不同的。(2)光速不變原理:不管在哪個慣性系中,測得的真空中的光速都是不變的。重難點(diǎn)一、衛(wèi)星的運(yùn)動規(guī)律1衛(wèi)星的軌道特點(diǎn):一切衛(wèi)星軌道的圓心與地心重合。因?yàn)槿f有引力提供向心力,故地心和軌道的圓心重合。2衛(wèi)星的動力學(xué)特點(diǎn):衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動近似看成圓周運(yùn)動,萬有引力提供向心力,類比行星繞太陽的運(yùn)動規(guī)律,同樣可得:Gmm2rmrma,可推導(dǎo)出:越高越慢特別提醒軌道半徑r一旦確定,a、v、T就確定了,與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)。同時(shí)可以看出,在a、v、T這四個物理量中,只有T隨r增大而增大,其他三個物理量都隨r的增大而減小。這一結(jié)論在很多定性判斷中很有用。3同步衛(wèi)星的特點(diǎn)相對于地面靜止且與地球自轉(zhuǎn)具有相同周期的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星,又叫通信衛(wèi)星。同步衛(wèi)星有以下“七個一定”的特點(diǎn):(1)軌道平面一定:軌道平面與赤道平面共面。(2)周期一定:與地球自轉(zhuǎn)周期相同,即T24 h。(3)角速度一定:與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同。(4)高度一定:由Gm(Rh)得地球同步衛(wèi)星離地面的高度h R6R3.6107 m。(5)速率一定:v 3.1103 m/s。(6)向心加速度一定:由Gma得agh0.23 m/s2,即同步衛(wèi)星的向心加速度等于軌道處的重力加速度。(7)繞行方向一定:運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致。特別提醒其他衛(wèi)星的繞行方向可以不與地球自轉(zhuǎn)方向一致。4同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星和赤道上物體的比較如圖所示,用A代表同步衛(wèi)星,B代表近地衛(wèi)星,C代表赤道上的物體。用M代表地球質(zhì)量,R代表地球半徑,h代表同步衛(wèi)星離地表的高度。(1)同步衛(wèi)星A與近地衛(wèi)星B的比較:同步衛(wèi)星A和近地衛(wèi)星B都是衛(wèi)星,繞地球運(yùn)行的向心力由地球?qū)λ鼈兊娜f有引力提供,所以衛(wèi)星的運(yùn)動規(guī)律都適用。由v ,T2 ,a ,可得 ,。(2)同步衛(wèi)星A與赤道上物體C的比較:赤道上的物體C隨地球自轉(zhuǎn)的向心力由萬有引力的一個分力提供,所以衛(wèi)星的運(yùn)動規(guī)律對赤道上的物體不適用。但因C和A的周期T相同,故可用圓周運(yùn)動的知識分析。由v,a可得,。綜上可知,對同步衛(wèi)星A、近地衛(wèi)星B和赤道上的物體C而言,有TATCTB,vBvAvC,aBaAaC。特別提醒極地衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)每圈都經(jīng)過南北兩極,由于地球自轉(zhuǎn),極地衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。所以常用于軍事上面的偵察衛(wèi)星,它的運(yùn)行規(guī)律同其他衛(wèi)星相同。二、宇宙速度1第一宇宙速度的理解和推導(dǎo)(1)在人造衛(wèi)星的發(fā)射過程中火箭要克服地球的引力做功,所以將衛(wèi)星發(fā)射到越高的軌道,在地面上所需的發(fā)射速度就越大,故人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度對應(yīng)將衛(wèi)星發(fā)射到貼近地面的軌道上運(yùn)行。故有:Gm,v1 7.9 km/s。或mgm,v17.9 km/s。(2)第一宇宙速度的兩個表達(dá)式,不僅適用于地球,也適用于其他星球,只是M、R、g應(yīng)是相應(yīng)星球的質(zhì)量、半徑和表面的重力加速度。2三種宇宙速度的比較宇宙速度數(shù)值意義第一宇宙速度(環(huán)繞速度)7.9 km/s衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的最小發(fā)射速度,最大環(huán)繞速度。若7.9 km/sv11.2 km/s,物體繞地球運(yùn)行第二宇宙速度(脫離速度)11.2 km/s物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。若11.2 km/sva2D嫦娥三號在圓軌道a上的機(jī)械能小于在橢圓軌道b上的機(jī)械能答案BD解析嫦娥三號在環(huán)地球軌道上運(yùn)行速度v總小于第一宇宙速度,則A錯誤;嫦娥三號要脫離地球需在M點(diǎn)點(diǎn)火加速讓其進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,則B正確;由a,知嫦娥三號在經(jīng)過圓軌道a上的N點(diǎn)和在橢圓軌道b上的N點(diǎn)時(shí)的加速度相等,則C錯誤;嫦娥三號要從b軌道轉(zhuǎn)移到a軌道需要減速,機(jī)械能減小,則D正確?!窘忸}法】航天器變軌問題的分析(1)衛(wèi)星的變軌問題有以下兩種情況。制動變軌:衛(wèi)星的速率變小時(shí),使得萬有引力大于所需向心力,即F引,衛(wèi)星做向心運(yùn)動,軌道半徑將變小。因此,要使衛(wèi)星的軌道半徑減小,需開動反沖發(fā)動機(jī)使衛(wèi)星做減速運(yùn)動。加速變軌:衛(wèi)星的速率增大時(shí),使得萬有引力小于所需向心力,即F引,衛(wèi)星做離心運(yùn)動,軌道半徑將變大。因此,要使衛(wèi)星的軌道半徑變大,需開動反沖發(fā)動機(jī)使衛(wèi)星做加速運(yùn)動。(2)航天器在不同軌道上運(yùn)行時(shí)機(jī)械能不同,軌道半徑越大,機(jī)械能越大。(3)航天器經(jīng)過不同軌道相交的同一點(diǎn)時(shí)加速度相等,外軌道的速度大于內(nèi)軌道的速度。命題法4衛(wèi)星的追及對接問題典例4a是地球赤道上一幢建筑,b是在赤道平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動、距地面9.6106 m的衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,某一時(shí)刻b、c剛好位于a的正上方(如圖甲所示),經(jīng)48 h,a、b、c的大致位置是圖乙中的(取地球半徑R6.4106 m,地球表面重力加速度g10 m/s2,)()答案B解析對衛(wèi)星b有Gm(Rh),而Gmg,即gR2GM,所以衛(wèi)星b的運(yùn)動周期Tb2 ,代入數(shù)據(jù)解得Tb h。故經(jīng)48 h衛(wèi)星b轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n8.64 圈。而同步衛(wèi)星c的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同,即建筑a與同步衛(wèi)星c都轉(zhuǎn)過2圈,回到原來的位置,B正確?!窘忸}法】解決衛(wèi)星運(yùn)動中“追及問題”的一般思路(1)要弄清模型,是兩個衛(wèi)星(或物體)間的追及問題還是一個衛(wèi)星與地面上物體之間的追及問題;(2)要借助圓周運(yùn)動知識和天體運(yùn)動規(guī)律,分析清楚兩者的周期關(guān)系,從而確定誰運(yùn)動快、誰運(yùn)動慢,誰前誰后;(3)根據(jù)兩個衛(wèi)星(或物體)做圓周運(yùn)動的圈數(shù)或角度關(guān)系列出方程求解。1(多選)我國發(fā)射的“嫦娥三號”登月探測器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運(yùn)行;然后經(jīng)過一系列過程,在離月面4 m高處做一次懸停(可認(rèn)為是相對于月球靜止);最后關(guān)閉發(fā)動機(jī),探測器自由下落。已知探測器的質(zhì)量約為1.3103 kg,地球質(zhì)量約為月球的81倍,地球半徑約為月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小約為9.8 m/s2。則此探測器()A在著陸前的瞬間,速度大小約為8.9 m/sB懸停時(shí)受到的反沖作用力約為2103 NC從離開近月圓軌道到著陸這段時(shí)間內(nèi),機(jī)械能守恒D在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度答案BD解析月球表面重力加速度大小g月GGg地1.66 m/s2,則探測器在月球表面著陸前的速度大小vt3.6 m/s,A項(xiàng)錯;懸停時(shí)受到的反沖作用力Fmg月2103 N,B項(xiàng)正確;從離開近月圓軌道到著陸過程中,有發(fā)動機(jī)工作階段,故機(jī)械能不守恒,C項(xiàng)錯;在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度v月 ,故D項(xiàng)正確。2如圖,若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運(yùn)動,a、b到地心O的距離分別為r1、r2,線速度大小分別為v1、v2,則()A. B.C.2 D.2答案A解析萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的向心力,有Gm,所以v ,A項(xiàng)正確。3(多選)在星球表面發(fā)射探測器,當(dāng)發(fā)射速度為v時(shí),探測器可繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動;當(dāng)發(fā)射速度達(dá)到v時(shí),可擺脫星球引力束縛脫離該星球。已知地球、火星兩星球的質(zhì)量比約為101,半徑比約為21。下列說法正確的有()A探測器的質(zhì)量越大,脫離星球所需要的發(fā)射速度越大B探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的大C探測器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等D探測器脫離星球的過程中,勢能逐漸增大答案BD解析由Gm得,v ,則有v ,由此可知探測器脫離星球所需要的發(fā)射速度與探測器的質(zhì)量無關(guān),A項(xiàng)錯誤;由FG及地球、火星的質(zhì)量、半徑之比可知,探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的大,B項(xiàng)正確;由v 可知,探測器脫離兩星球所需的發(fā)射速度不同,C項(xiàng)錯誤;探測器在脫離兩星球的過程中,引力做負(fù)功,引力勢能是逐漸增大的,D項(xiàng)正確。4已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動的速率約為()A3.5 km/s B5.0 km/sC17.7 km/s D35.2 km/s答案A解析航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動,由火星對航天器的萬有引力提供航天器的向心力得同理所以2v火v地,而v地7.9 km/s故v火 km/s3.5 km/s,選項(xiàng)A正確。5xx年我國相繼完成“神十”與“天宮”對接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程。某航天愛好者提出“玉兔”回家的設(shè)想:如圖,將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到h高度的軌道上,與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動的飛船對接,然后由飛船送“玉兔”返回地球。設(shè)“玉兔”質(zhì)量為m,月球半徑為R,月面的重力加速度為g月。以月面為零勢能面,“玉兔”在h高度的引力勢能可表示為Ep,其中G為引力常量,M為月球質(zhì)量。若忽略月球的自轉(zhuǎn),從開始發(fā)射到對接完成需要對“玉兔”做的功為()A.(h2R) B.(hR)C. D.答案D解析“玉兔”在月球表面時(shí)的機(jī)械能E10。在高度為h的對接軌道上“玉兔”具有的勢能Ep,根據(jù)m可得,“玉兔”在對接軌道上具有的動能Ekmv2,所以“玉兔”在對接軌道上具有的機(jī)械能E2EkEp,而在月球表面GMg月R2,所以E2。由功能關(guān)系可知,從開始發(fā)射到對接完成需對“玉兔”做功WE2E1,D正確。6“嫦娥一號”探月衛(wèi)星繞地運(yùn)行一段時(shí)間后,離開地球飛向月球。如圖所示是繞地飛行的三條軌道,軌道1是近地圓形軌道,2和3是變軌后的橢圓軌道。A點(diǎn)是2軌道的近地點(diǎn),B點(diǎn)是2軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn),衛(wèi)星在軌道1的運(yùn)行速率為7.7 km/s,則下列說法中正確的是()A衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率一定小于7.7 km/sB衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率一定大于7.7 km/s C衛(wèi)星在3軌道所具有的機(jī)械能小于在2軌道所具有的機(jī)械能D衛(wèi)星在3軌道所具有的最大速率大于在2軌道所具有的最大速率答案D解析衛(wèi)星在近地圓形軌道的A點(diǎn)加速做離心運(yùn)動才能進(jìn)入軌道2或3,且進(jìn)入軌道3加速獲得的速率大于進(jìn)入軌道2的,由此推知A、C錯誤,D正確。在B點(diǎn)虛擬一個圓軌道,則該圓軌道上B點(diǎn)的速率大于衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率,又由v可知,該圓軌道上的速率小于1軌道上的速率,則衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過B點(diǎn)的速率小于7.7 km/s,選項(xiàng)B錯誤。7如圖所示,某極地軌道衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過地球的南北兩極上空,已知該衛(wèi)星從北緯60的正上方,按圖示方向第一次運(yùn)行到南緯60的正上方時(shí)所用時(shí)間為1 h,則下列說法正確的是()A該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行半徑之比為14B該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度之比為12C該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于7.9 km/sD該衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于同步衛(wèi)星的機(jī)械能答案A解析由題知衛(wèi)星運(yùn)行的軌跡所對圓心角為120,即運(yùn)行了三分之一周期,用時(shí)1 h,因此衛(wèi)星的周期T3 h,由Gmr可得T,又同步衛(wèi)星的周期T同24 h,則極地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的半徑之比為14,A正確。由Gm,可得v,故極地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度之比為21,B錯誤。第一宇宙速度v7.9 km/s,是近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度,而該衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于7.9 km/s,故C錯誤。因衛(wèi)星的質(zhì)量未知,則機(jī)械能無法比較,D錯誤。8如圖為“嫦娥三號”探測器在月球上著陸最后階段的示意圖。首先在發(fā)動機(jī)作用下,探測器受到推力在距月面高度為h1處懸停(速度為0,h1遠(yuǎn)小于月球半徑);接著推力改變,探測器開始豎直下降,到達(dá)距月面高度為h2處的速度為v;此后發(fā)動機(jī)關(guān)閉,探測器僅受重力下落至月面。已知探測器總質(zhì)量為m(不包括燃料),地球和月球的半徑比為k1,質(zhì)量比為k2,地球表面附近的重力加速度為g,求:(1)月球表面附近的重力加速度大小及探測器剛接觸月面時(shí)的速度大??;(2)從開始豎直下降到剛接觸月面時(shí),探測器機(jī)械能的變化。答案(1)g(2)mv2mg(h1h2)解析(1)設(shè)地球質(zhì)量和半徑分別為M和R,月球的質(zhì)量、半徑和表面附近的重力加速度分別為M、R和g,探測器剛接觸月面時(shí)的速度大小為vt。由mgG和mgG得gg,由vv22gh2,得vt (2)設(shè)機(jī)械能變化量為E,動能變化量為Ek,重力勢能變化量為Ep。由EEkEp有Emvmgh1mmgh1得Emv2mg(h1h2)一、雙星模型1在天體運(yùn)動中,將兩顆彼此相距較近,且在相互之間萬有引力作用下繞兩者連線上的某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動的行星稱為雙星。2模型條件(1)兩顆星彼此相距較近。(2)兩顆星靠相互之間的萬有引力做勻速圓周運(yùn)動。(3)兩顆星繞同一圓心做圓周運(yùn)動。3雙星具有如下特點(diǎn)(1)雙星做勻速圓周運(yùn)動的角速度相等,周期也相同;(2)兩顆恒星的向心力大小相等,都是由雙星間相互作用的萬有引力提供的,即m12r1m22r2,又r1r2L(L是雙星間的距離),可得r1L,r2L,可以看出,固定點(diǎn)(圓心)離質(zhì)量大的星球較近。(3)雙星的運(yùn)動周期T2。(4)雙星的總質(zhì)量m1m2。特別提醒萬有引力定律表達(dá)式中的r表示雙星間的距離,此處應(yīng)該是L;而向心力表達(dá)式中的r表示它們各自做圓周運(yùn)動的半徑,此處為r1、r2,千萬不可混淆。二、多星模型1從19世紀(jì)初迄今的研究顯示,大多數(shù)的恒星如果不是雙星,就是超過兩顆以上恒星組成的多星系統(tǒng),如三合星、四合星等,這些也稱為聚星。2模型特點(diǎn)所研究星體的萬有引力的合力提供其做圓周運(yùn)動的向心力。除中央星體外,各星體的角速度或周期相等。3已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在形式有:(1)三顆星位于同一直線上,兩顆環(huán)繞星圍繞中央星在同一半徑為R的圓形軌道上運(yùn)行,如圖1,三顆質(zhì)量均為m的星體位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)上,如圖2。宇宙中存在一些離其他恒星很遠(yuǎn)的四顆恒星組成的四星系統(tǒng),通常可忽略其他星體對它們的引力作用。穩(wěn)定的四星系統(tǒng)存在多種形式,其中一種是四顆質(zhì)量相等的恒星位于正方形的四個頂點(diǎn)上,沿著外接于正方形的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動,如圖3;另一種是三顆恒星始終位于正三角形的三個頂點(diǎn)上,另一顆位于正三角形的中心O點(diǎn),外圍三顆星繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,如圖4。4分析求解雙星或多星問題的兩個關(guān)鍵點(diǎn)(1)向心力來源:雙星問題中,向心力來源于另一星體的萬有引力;多星問題中,向心力則來源于其余星體的萬有引力的合力。 (2)圓心或軌道半徑的確定及求解:雙星問題中,軌道的圓心位于兩星連線上某處,只有兩星質(zhì)量相等時(shí)才位于連線的中點(diǎn),此處極易發(fā)生的錯誤是列式時(shí)將兩星之間的距離當(dāng)作軌道半徑;多星問題中,也只有各星體的質(zhì)量相等時(shí)軌道圓心才會位于幾何圖形的中心位置,解題時(shí)一定要弄清題給條件?!镜淅抠|(zhì)量分別為m和M的兩個星球A和B在萬有引力作用下都繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,星球A和B兩者中心之間距離為L。已知A、B的中心和O三點(diǎn)始終共線,A和B分別在O的兩側(cè),引力常量為G。(1)求兩星球做圓周運(yùn)動的周期;(2)在地月系統(tǒng)中,若忽略其他星球的影響,可以將月球和地球看成上述星球A和B,月球繞其軌道中心運(yùn)行的周期記為T1。但在近似處理問題時(shí),常常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運(yùn)動的,這樣算得的運(yùn)行周期記為T2。已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.981024 kg和7.351022 kg。求T2與T1兩者平方之比。(結(jié)果保留3位小數(shù))解析(1)求解兩星球做圓周運(yùn)動的周期。兩星球圍繞同一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動,其角速度一樣,周期也一樣,其所需向心力由兩者間的萬有引力提供,由牛頓第二定律得:對于M:GMr1對于m:Gmr2其中:r1r2L由以上三式,可得:T2 。(2)對于地月系統(tǒng),求T2與T1平方之比。若認(rèn)為地球和月球都圍繞中心連線某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動,由(1)可知其兩球運(yùn)行周期為:T12 若認(rèn)為月球圍繞地心做勻速圓周運(yùn)動,由萬有引力定律和牛頓第二定律得:GmL解得:T2 ,故:1.012。答案(1)2 (2)1.012心得體會對應(yīng)學(xué)生用書學(xué)霸團(tuán)錯題警示錄P009衛(wèi)星種類很多,其作用也不盡相同,如果抓不住它們的力學(xué)特點(diǎn)以及運(yùn)動特點(diǎn),利用牛頓定律分析討論問題,極易造成盲目套用“經(jīng)驗(yàn)”而得出錯誤結(jié)論,現(xiàn)分析一例如下:(多選)如右圖所示,同步衛(wèi)星與地心的距離為r,運(yùn)行速率為v1,向心加速度為a1;地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2,第一宇宙速度為v2,地球半徑為R,則下列比值正確的是()A.B.2C. D.錯解錯因分析解本題時(shí)容易犯的錯誤是,不分青紅皂白,由于思維定勢,對近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、地球赤道上的物體均由Gmam分析得出結(jié)論。正解本題中涉及三個物體,其已知量排列如下:地球同步衛(wèi)星:軌道半徑r,運(yùn)行速率v1,加速度a1;地球赤道上的物體:軌道半徑R,隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度a2;近地衛(wèi)星:軌道半徑R,運(yùn)行速率v2。對于衛(wèi)星,其共同特點(diǎn)是萬有引力提供向心力,有Gm,故。對于同步衛(wèi)星和地球赤道上的物體,其共同特點(diǎn)是角速度相等,有a2r,故。故選A、D。答案AD心得體會- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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