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本章整合 本章知识可分为四个组成部分 第一部分 人类对行星运动规律的认识 第二部分 万有引力定律 第三部分 万有引力定律的应用 第四部分 经典力学的成就和局限性 一 人类对行星运动规律的认识 二 万有引力定律 三 万有引力定律的应用 四 经典力学的成就和局限性 一 二 一 人造卫星稳定运行时 各运动参量的分析1 卫星稳定运动时各运动参量即随着轨道半径的增大 卫星的向心加速度 线速度 角速度均减小 周期增大 2 两种特殊卫星 1 近地卫星 卫星轨道半径约为地球半径 受到的万有引力近似等于重力 故有 2 地球同步卫星 相对于地面静止 它的周期t 24h 所以它只能位于赤道正上方某一确定高度h 故地球上所有同步卫星的轨道均相同 但它们的质量可以不同 一 二 例1 静止 在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面 为天气预报提供准确 全面和及时的气象资料 设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍 下列说法中正确的是 一 二 答案 c 一 二 二 人造卫星的发射 变轨与对接1 发射问题要发射人造卫星 动力装置在地面处要给卫星以很大的发射初速度 且发射速度v v1 7 9km s 人造卫星做离开地球的运动 当人造卫星进入预定轨道区域后 再调整速度 使f引 f向 即 从而使卫星进入预定轨道 2 变轨问题如图所示 一般先把卫星发射到较低轨道1上 然后在p点点火 使卫星加速 让卫星做离心运动 进入轨道2 到达q点后 再使卫星加速 进入预定轨道3 回收过程 与发射过程相反 当卫星到达q点时 使卫星减速 卫星由轨道3进入轨道2 当到达p点时 再让卫星减速进入轨道1 再减速到达地面 一 二 例2 多选 我国成功发射空间实验室 天宫二号 的过程如下 由长征运载火箭将实验室送入近地点为a 远地点为b的椭圆轨道上 b点距离地面的高度为h 地球的中心位于椭圆的一个焦点上 天宫二号飞行几周后进行变轨进入预定圆轨道 如图所示 已知天宫二号在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t 引力常量为g 地球半径为r 则下列说法正确的是 一 二 a 天宫二号从b点沿椭圆轨道向a点运行的过程中 引力为动力b 天宫二号在椭圆轨道的b点的向心加速度大于在预定圆轨道上b点的向心加速度c 天宫二号在椭圆轨道的b点的速度大于在预定圆轨道上的b点的速度d 根据题目所给信息 可以计算出地球质量 一 二 解析 天宫二号从b点沿椭圆轨道向a点运行的过程中 速度在变大 故受到的地球引力为动力 所以a正确 在b点天宫二号产生的加速度都是由万有引力产生的 因为同在b点万有引力大小相等 故不管在哪个轨道上运动 在b点时万有引力产生的加速度大小相等 故b错误 天宫二号在椭圆轨道的b点加速后做离心运动才能进入预定圆轨道
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