高一物理 万有引力与天体运动学生用.doc

高一物理 万有引力与天体运动一、基本概念的理解例1、假如一个作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍作圆周运动，则：（ ）A、根据公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的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将减小到原来的。例2、可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道：（ ）A、与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆B、与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C、与赤道表面的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D、与赤道表面的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的二、利用完有引力定律求周期求质量例1、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，若轨道距地面的高度等于地球半径1.5倍，地球半径为R0=6.4106m，地面附近的重力加速度，求这颗人造地球卫星的周期是多少？例2、宇航员站在一行星表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到行星表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面内，该行星的半径为R，万有引力常数为G，求该行星的质量。三、卫星变轨问题例1某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用EKlEK2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则(A)r1r2，EK1r2，EK1EK2 (C)r1EK2 (D)r1r2，EK1EK2例2 人造飞船首先进入的是距地面高度近地点为200km，远地点为340km的的椭圆轨道，在飞行第五圈的时候，飞船从椭圆轨道运行到以远地点为半径的圆行轨道上，如图所示，试处理下面几个问题（地球的半径R=6370km，g=9.8m/s2）：P地球Q轨道1轨道2（1）飞船在椭圆轨道上运行，Q为近地点，P为远地点，当飞船运动到P点时点火，使飞船沿圆轨道运行，以下说法正确的是A飞船在Q点的万有引力大于该点所需的向心力B飞船在P点的万有引力大于该点所需的向心力C飞船在轨道1上P的速度小于在轨道2上P的速度D飞船在轨道1上P的加速度大于在轨道2上P的加速度（2）假设由于飞船的特殊需要，美国的一艘原来在圆轨道运行的飞船前往与之对接，则飞船一定是A从较低轨道上加速 B从较高轨道上加速 C从同一轨道上加速 D从任意轨道上加速例3发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是 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上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度例4我国的国土范围在东西方向上大致分布在东经到东经，所以我国发射的通信卫星一般定点在赤道上空3.6万公里，东经附近，假设某颗通信卫星计划定点在赤道上空东经的位置，经测量刚进入轨道时位于赤道上空3.6万公里，东经处，为了把它调整到处，可以短时间启动卫昨上的小型喷气发动机调整卫星的高度，改变其周期，使其“漂移”到预定经度后，再短时间启动发动机调整卫星的高度，实现定点，两次调整高度的方向依次是A、向下、向上 B、向上、向下 C、向上、向上 D、向下、向下巩固练习：1、一名宇航员来到某星上，此星的密度为地球的一半，半径也为地球的一半，则他受到的“重力”为在地球上所受重力的：（ ）A、1/4 B、1/2 C、2倍 D、4倍2、地球绕太阳公转的周期跟月球绕地球公转的周期之比是p，地球绕太阳公转的轨道半径跟月球绕地球公转轨道半径之比是q，则太阳跟地球的质量之比M日:M地为：（ ）A、q3/p2 B、p2q3 C、p3/q2 D、无法确定3、某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动。某次测量卫星的轨道半径为r1，后来变为r2，r2r1。以EK1、EK2表示卫星在这两个轨道上的动能，T1、T2表示卫星在这两上轨道上绕地运动的周期，则：（ ）A、EK2EK1，T2T1 B、EK2EK1，T2T1C、EK2EK1，T2T1 D、EK2EK1，T2T14、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点(如图)，则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的：（ ）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上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度D、卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度 5、一个球形天体的自转周期为T(s)，在它两极处用弹簧秤称得某物体的重力为G(N)，在赤道处称得该物体的重力为0.9G(N)。则该天体的平均密度为_。6、在一个半径为R的星球表面，以速度v竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回星球表面。若在这个星球表面发射一个绕它做圆周运动的人造卫星，人造卫星的最小周期是_。7、2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98的经线