1、萬有引力第2課時 萬有引力與衛星運動 活動一：衛星運行參量的比較與計算及三種宇宙速度例1如圖所示，在地球同一軌道平面上的三顆不同的人造衛星，關于各物理量的關系，下列說法正確的是()A根據v，可知vA<vB<vCB根據萬有引力定律，可知FA>FB>FCC角速度A>B>CD向心加速度aA<aB<aC衛星的各物理量隨軌道半徑的變化規律：例2已知地球半徑為R，不考慮地球自轉的影響根據以下條件推導第一宇宙速度v1的表達式(1)已知地球質量為M，引力常量為G(2)已知地球表面的重力加速度g例3我國將要發射一顆繞月運行的探月衛星“嫦娥1號”設該衛星的軌道是圓形

2、的，且貼近月球表面已知月球的質量約為地球質量的1/81，月球的半徑約為地球半徑的1/4，地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛星繞月運行的速率約為()A0.4km/s B1.8km/s C11km/s D36km/s三種宇宙速度：活動二：兩種特殊衛星1近地衛星例4在月球表面，宇航員測出小物塊自由下落h高度的時間為t，當宇宙飛船在靠近月球表面圓軌道上飛行時，測出其環繞周期為T，已知引力常量為G，根據上述物理量求出月球的質量M2同步衛星例5據報道，我國數據中繼衛星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛星發射中心發射升空，經過4次變軌控制后，于5月1日成功定點在東經77赤道上空

3、的同步軌道。關于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是（ ）A、運行速度大于7.9 km/sB、離地面高度一定，相對地面靜止C、繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大D、向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等例6(多選)已知地球質量為M，半徑為R，自轉周期為T，地球同步衛星質量為m，引力常量為G，有關同步衛星，下列表述正確的是()A衛星距地面的高度為B衛星的運行速度小于第一宇宙速度C衛星運行時受到的向心力大小為GD衛星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度同步衛星的特點：活動三：雙星模型例7冥王星與其附近的星體卡戎可視為雙星系統，質量比約為71，同時繞它們連線上某點

4、O做勻速圓周運動由此可知冥王星繞O點運動的()A軌道半徑約為卡戎的1/7B角速度大小約為卡戎的1/7PQ12D、衛星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度。3C線速度大小約為卡戎的7倍D向心力小約為卡戎的7倍活動四：衛星的變軌問題例8發射地球同步衛星時，先將衛星發射至近地圓軌道1，然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示。則在衛星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是：A、衛星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率。B、衛星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度。C、衛星在軌

5、道1上經過Q點時的加速度大于它在軌道2上經過Q點時的加速度。D、衛星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度。加速度。例9假設月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0。如圖所示，飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道上運行，到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道，到達軌道的近月點B再次點火進入近月軌道繞月球做圓周運動求：(1)飛船在軌道上的運行速率v1和周期T1；(2)飛船在A點處點火時，動能如何變化？在B點呢？(3)比較在軌道和軌道上經過A的速度大小、加速度大小、；在軌道上經過A、B的速度大小；在軌道和軌道上運動的周期【課堂檢測】12009年2月11日，俄羅斯的“宇宙225

6、1”衛星和美國的“銥33”衛星在西伯利亞上空約805 km處發生碰撞這是歷史上首次發生的完整在軌衛星碰撞事件碰撞過程中產生的大量碎片可能會影響太空環境假定有甲、乙兩塊碎片，繞地球運動的軌道都是圓，甲的運行速率比乙的大，則下列說法中正確的是()A甲的運行周期一定比乙的長B甲距地面的高度一定比乙的高C甲的向心力一定比乙的小D甲的加速度一定比乙的大2如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶假設該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動下列說法正確的是() A太陽對各小行星的引力相同 B各小行星繞太陽運動的周期均小于一年C小行星帶內側小行星的向心加速度值大于外側小行星的向心加速度值D小行

7、星帶內各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉的線速度值3設同步衛星離地心的距離為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. 4（多）2007年10月25日17時55分，北京航天飛行控制中心對“嫦娥一號”衛星實施首次變軌控制并獲得成功這次變軌是在衛星運行到遠地點時實施的，而此后將要進行的3次變軌均在近地點實施“嫦娥一號”衛星的首次變軌之所以選擇在遠地點實施，是為了抬高衛星近地點的軌道高度同樣的道理，要抬高遠地點的高度就需要在近地點實施變軌如圖為“嫦娥一號”某次在近地點A由軌道1變軌為軌道2的示意圖，下列說法中正確的是()A“嫦娥一號