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第5章 章末复习方案与全优评估 专题 迁移 发散 检测 发现 闯关 专题一 专题二 专题三 专题四 赤道上的物体与同步卫星以及近地卫星的运动规律 3 同步卫星与赤道物体具有与地球自转相同的运转周期和运转角速度 始终与地球保持相对静止状态 共同绕地轴做匀速圆周运动 近地卫星与同步卫星的相同之处是 二者所需要的向心力均完全由地球的万有引力提供 例证1 地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动 所需的向心力为f1 向心加速度为a1 线速度为v1 角速度为 1 绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星所需的向心力为f2 向心加速度为a2 线速度为v2 角速度为 2 地球同步卫星所需的向心力为f3 向心加速度为a3 线速度为v3 角速度为 3 假设这三个物体的质量相等 则 a f1 f2 f3b a2 a1 a3c v1 v2 v3d 1 3 2 答案 d 卫星的追及变轨及对接问题 例证2 如图5 1所示 a b c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星 下列说法正确的是 a b c的线速度大小相等 且大于a的线速度b b c的向心加速度大小相等 且大于a的向心加速度c c加速可追上同一轨道上的b b减速可等到同一轨道上的cd a由于某种原因 轨道半径缓慢减小 其线速度将增大 图5 1 答案 d 双星问题 例证3 2010 重庆高考 月球与地球质量之比约为1 80 有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统 它们都围绕月地连线上某点o做匀速圆周运动 据此观点 可知月球与地球绕o点运动的线速度大小之比约为 a 1 6400b 1 80c 80 1d 6400 1 答案 c 卫星中的 超重 失重 1 首先要正确理解 超重 和 失重 的概念 所谓 超重 和 失重 是指物体在某一状态下给予支持物的压力或拉力发生了变化 2 在载人卫星发射过程中 整个卫星以加速度a向上加速运动 这时卫星中的人和其他物体的动力学方程为 n mg ma n mg ma即n mg 这就是所谓的 超重 现象 此种情况与 升降机 中物体超重相同 例证4 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动 下列说法中正确的有 a 可用天平测量物体的质量b 可用水银气压计测舱内的气压c 不可用弹簧秤测拉力d 卫星内重物挂于弹簧秤上示数为零 但仍受地球引力 解析 卫星内物体处于完全失重状态 此时放在天平上的物体对天平的压力为零 因此不能用天平测物体的质量 故a错 同理水银也不会产生压力 故水银气压计也不能使用 故b错 弹簧秤测拉力遵从胡克定律 拉力的大小与弹簧伸长量成正比 故c
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