高一物理6-7.卫星与同步卫星张占强.doc

年级 高一 学科 物理 编写人 张占强 日期 2013.01.28 第六章 万有引力与航天 第8节 卫星 同步卫星学习目标1、 掌握人造卫星发射及变轨2、 掌握人造卫星运行特点3、了解人造卫星的回收。自主学习 想一想：1、牛顿在思考万有引力定律时就曾想过，从高山上水平抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。如果速度足够大，物体就 ，它将绕地球运动，成为 。如图2、第一宇宙速度大小为 ，是发射卫星的 速度。第二宇宙速度大小为 ，第三宇宙速度大小为 。 探究互动1、卫星发射问题：要发射一颗人造地球卫星，需要给卫星的最小速度为 。ABCD2、卫星发射后的运动简化为 ，卫星所需的向心力由 提供：请大家看下面的几条卫星轨道，试判断哪几条是可能的，哪几条是不可能的。m卫星的绕行速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系总结如下：（1）由得，_，可见，轨道半径r越大，v_；（2）由_=_得，_，可见，r越大，_；（3）由_=_得，T=_，可见，r越大，T_；（4）由_=ma得，a=_，可见，r越大，a_。注意：第一宇宙速度是最小发射速度，也是最大环绕速度。3、 同步卫星：相对地面静止的卫星。 试讨论同步卫星的特点：4、 卫星的超重与失重：（1）卫星发射升空的过程中卫星处于 状态。（2）卫星在圆周轨道上作匀速圆周运动时处于 状态。例题精讲例一、6、同步卫星离地心的距离为，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为，则（ ）A B C D例二、宇宙飞船要与环绕地球运转的轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站 ( )A可以从较低轨道上加速B可以从较高轨道上加速C只能从与空间站同一高度轨道上加速D无论在什么轨道上，只要加速都行例三、P123QQP发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后在圆轨道1的Q点经点火使卫星沿椭圆轨道2运行，待卫星到椭圆轨道2上距地球最远点P处，再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，如图所示则卫星在轨道1、2和3上正常运行时，有 ( )A卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C卫星在轨道1上经Q点的加速度等于它在轨道2上经Q点的加速度D卫星在轨道2上运行时经过P点的加速度跟经过Q点的加速度相等当堂检测1、关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是 （ )A. 轨道半径越大，速度越小，周期越长B. 轨道半径越大，速度越大，周期越短C. 轨道半径越大，速度越大，周期越长D. 轨道半径越小，速度越小，周期越长2.可发射一颗人造卫星，使其圆轨道满足下列条件（ ）A、与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面的同心圆B、与地球表面上某一经度线是共面的同心圆C、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是运动的D、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是静止的课后作业1、当人造地球卫星已进入预定轨道后，下列说法正确的是（ ）A.卫星及卫星内的任何物体均不受重力作用来源:Z|xx|k.ComB.卫星及卫星内的任何物体仍受重力作用，并可用弹簧秤直接称出物体所受的重力的大小C.如果卫星自然破裂成质量不等的两块，则这两块仍按原来的轨道和周期运行D.如果在卫星内有一个物体自由释放，则卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动2、 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球的半径为R，地面处的重力加速度为g，则人造卫星： ( )A绕行的最大线速度为 B绕行的最小周期为C在距地面高为R处的绕行速度为 D在距地面高为R处的周期为3、在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是（ ）A它们的质量可能不同B它们的速度可能不同C它们的向心加速度可能不同D它们离地心的距离可能不同4.同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星（ ）A.它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的值B.它可以在地面上任一点的正下方，但离地心的距离是一定的C.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离是一定的5下面关于同步通信卫星的说法中不正确的是（ ）A同步通信卫星和地球自转同步卫星的高度和速率都是确定的B同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择，高度增加，速率增大;高度降低，速率减小，仍同步C我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114 min，比同步通信卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步通信卫星的低D同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造地球卫星的速率小6假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍仍做圆周运动，则（ ）A根据公式v=r，可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍B根据公式，可知卫星所需的向心力将减小到原来的C根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的 D根据上述B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度减小到原来的7人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T，要使卫星周期变成2T，可能的办法是（ ）AR不变，使线速度变为v/2 Bv不变，使轨道半径变为2RC轨道半径变为 D速度、轨道半径都加倍8关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下面说法正确的是（ ）A在发射过程中向上加速时产生超重现象B在降落过程中向下减速时产生超重现象C进入轨道时作匀速圆周运动，产生失重现象D失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的9两个质量相等的