2011高考物理 教师讲义4-4

用心 爱心 专心1 20112011 高考物理高考物理 正定中学内部教师讲义 物理正定中学内部教师讲义 物理 4 44 4 温故自查温故自查 开普勒第一定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是开普勒第一定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是 太阳处在所有椭圆的一个 太阳处在所有椭圆的一个 上 上 开普勒第二定律 开普勒第二定律 行星与太阳的连线在相等的时间内行星与太阳的连线在相等的时间内 相等 相等 开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方与开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方与 的比值都相等 的比值都相等 焦点焦点 椭圆椭圆 扫过的面积扫过的面积 公转周期的二次方公转周期的二次方 考点精析考点精析 研究天体运行时 太阳系中的九大行星及卫星运动的椭圆轨道的两个焦点相距很近 因此行星的椭圆轨道都很接近圆 在要求不太高时 通常可以认为行星研究天体运行时 太阳系中的九大行星及卫星运动的椭圆轨道的两个焦点相距很近 因此行星的椭圆轨道都很接近圆 在要求不太高时 通常可以认为行星 以太阳为圆心做匀速圆周运动 这样做使处理问题的方法大为简化 而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很大 以太阳为圆心做匀速圆周运动 这样做使处理问题的方法大为简化 而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很大 注意注意 在太阳系中 比例系数在太阳系中 比例系数 k 是一个与行星无关的常量 但不是恒量 在不同的星系中 是一个与行星无关的常量 但不是恒量 在不同的星系中 k 值不相同 值不相同 k 值与中心天体有关 值与中心天体有关 该定律不仅适用于行星 也适用于其他天体 如对绕地球飞行的卫星来说 它们的该定律不仅适用于行星 也适用于其他天体 如对绕地球飞行的卫星来说 它们的 k 值相同与卫星值相同与卫星无关无关 温故自查温故自查 1 内容 宇宙间的一切物体都是相互吸引的 引力的大小跟它们质量的乘积成正比 跟它们距离的平方成反比 内容 宇宙间的一切物体都是相互吸引的 引力的大小跟它们质量的乘积成正比 跟它们距离的平方成反比 2 公式 公式 F G 为万有引力常量 为万有引力常量 G 用心 爱心 专心2 6 67 10 11N m2 kg2 3 适用条件 适用于相距很远 可以看作质点的物体之间的相互作用 质量分布均匀的球体可以认为质量集中于球心 也可用此公式计算 其中 适用条件 适用于相距很远 可以看作质点的物体之间的相互作用 质量分布均匀的球体可以认为质量集中于球心 也可用此公式计算 其中 r 为两球心为两球心 之间的距离 之间的距离 考点精析考点精析 1 普遍性 任何客观存在的物体间都存在着相互作用的吸引力 即 普遍性 任何客观存在的物体间都存在着相互作用的吸引力 即 万有引力万有引力 2 相互性 两物体间的万有引力是一对作用力和反作用力 它们的大小相等 方向相反 分别作用在两个物体上 相互性 两物体间的万有引力是一对作用力和反作用力 它们的大小相等 方向相反 分别作用在两个物体上 3 宏观性 在通常情况下 万有引力非常小 只有在质量巨大的星体间或天体与天体附近的物体间 它的存在才有实际的物理意义 故在分析地球表面的物 宏观性 在通常情况下 万有引力非常小 只有在质量巨大的星体间或天体与天体附近的物体间 它的存在才有实际的物理意义 故在分析地球表面的物 体受力时 不考虑地面物体间的万有引力 只考虑地球对地面物体的万有引力 体受力时 不考虑地面物体间的万有引力 只考虑地球对地面物体的万有引力 注意注意 1 由于地球的自转 在地球表面的物体 重力与万有引力不严格相等 重力为万有引力的一个分力 由于二者差别较小 计算时可以认为二者相等 由于地球的自转 在地球表面的物体 重力与万有引力不严格相等 重力为万有引力的一个分力 由于二者差别较小 计算时可以认为二者相等 2 距地面越高 物体的重力加速度越小 跟地面高度为 距地面越高 物体的重力加速度越小 跟地面高度为 h 处的重力加速度为处的重力加速度为 g 2g 其中 其中 R 为地球半径 为地球半径 g 为地球表面的重力加速度为地球表面的重力加速度 温故自查温故自查 表达式 应用万有引力定律分析天体运动的方法表达式 应用万有引力定律分析天体运动的方法 应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析和计算 应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析和计算 基本特征 把天体运动看成是基本特征 把天体运动看成是 运动 其所需的向心力由天体间的万有引力提供 运动 其所需的向心力由天体间的万有引力提供 匀速圆周匀速圆周 考点精析考点精析 1 二个近似二个近似 近地卫星贴近地球表面运行 可近似认为其重力等于地球对它的万有引力 天体的运动轨道可近似看作圆轨道 近地卫星贴近地球表面运行 可近似认为其重力等于地球对它的万有引力 天体的运动轨道可近似看作圆轨道 2 卫星的向心加速度 绕行速度 角速度 卫星的向心加速度 绕行速度 角速度 周期和半径的关系周期和半径的关系 用心 爱心 专心3 注意注意 1 a v T 是相互联系的 其中一个量发生变化 其他各量也随之发生变化 是相互联系的 其中一个量发生变化 其他各量也随之发生变化 2 a v T 皆与卫星的质量无关 只由轨道半径皆与卫星的质量无关 只由轨道半径 r 和中心天体的质量和中心天体的质量 M 决定 决定 3 人造卫星的轨道圆心一定与地心重合 人造卫星的轨道圆心一定与地心重合 温故自查温故自查 1 第一宇宙速度第一宇宙速度 环绕速度环绕速度 指人造卫星近地环绕速度 它是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度 是人造卫星的最小发射速度 其大小为指人造卫星近地环绕速度 它是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度 是人造卫星的最小发射速度 其大小为 v1 km s 7 9 2 第二宇宙速度 第二宇宙速度 脱离速度脱离速度 在地面上发射物体 使之能够脱离地球的引力作用 成为绕太阳运动的人造行星或飞到其他行星上去所必需的最小发射速度 其大小为在地面上发射物体 使之能够脱离地球的引力作用 成为绕太阳运动的人造行星或飞到其他行星上去所必需的最小发射速度 其大小为 v2 km s 3 第三宇宙速度第三宇宙速度 逃逸速度逃逸速度 在地面上发射物体 使之能够脱离太阳的引力范围 飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度 其大小为在地面上发射物体 使之能够脱离太阳的引力范围 飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度 其大小为 v3 km s 11 2 16 7 考点精析考点精析 第一宇宙速度的理解和推导第一宇宙速度的理解和推导 用心 爱心 专心4 1 由于在人造卫星的发射过程中 火箭要克服地球的引力做功 所以将卫星发射到地球越远的轨道 在地面上所需的发射速度就越大 故人造卫星的最小发 由于在人造卫星的发射过程中 火箭要克服地球的引力做功 所以将卫星发射到地球越远的轨道 在地面上所需的发射速度就越大 故人造卫星的最小发 射速度对应将卫星发射到近地表面运行 此时发射的动能全部转化为绕行的动能而不需要转化为重力势能 射速度对应将卫星发射到近地表面运行 此时发射的动能全部转化为绕行的动能而不需要转化为重力势能 根据论述可推导如下 根据论述可推导如下 注意注意 1 三个宇宙速度指的是发射速度 不能理解成运行速度 三个宇宙速度指的是发射速度 不能理解成运行速度 2 第一宇宙速度既是最小发射速度 又是最大运行速度 第一宇宙速度既是最小发射速度 又是最大运行速度 温故自查温故自查 概念 相对地面概念 相对地面 的卫星为同步卫星 的卫星为同步卫星 基本特征 基本特征 周期为地球自转周期周期为地球自转周期 T 轨道在赤道平面内轨道在赤道平面内 高度高度 h 一定 一定 轨道和地球赤道为共面同心圆轨道和地球赤道为共面同心圆 卫星运行速率一定 卫星运行速率一定 静止静止 24h 相同相同 考点精同步考点精同步卫星高度的求法 卫星高度的求法 注意注意 1 一般卫星的周期 线速度等可比同步卫星大 也可比同步卫星小 但线速度不超过一般卫星的周期 线速度等可比同步卫星大 也可比同步卫星小 但线速度不超过 v 7 9km s 2 一般卫星的轨道是任意的 同步卫星的轨道在赤道平面内 但无论是一般卫星还是同步卫星 其轨道平面一定通过地球的球心 一般卫星的轨道是任意的 同步卫星的轨道在赤道平面内 但无论是一般卫星还是同步卫星 其轨道平面一定通过地球的球心 用心 爱心 专心5 命题规律命题规律 根据万有引力定律和牛根据万有引力定律和牛顿顿第二定律第二定律对对天体运天体运动动中相关物理量中相关物理量进进行比行比较较 考 考查查灵活运用有关公式灵活运用有关公式进进行行计计算算转换转换 考例考例 1 把火星和地球都视为质量均匀分布的球把火星和地球都视为质量均匀分布的球体 已知地球半径约为火星半径的体 已知地球半径约为火星半径的 2 倍 地球质量约为火星质量的倍 地球质量约为火星质量的 10 倍 由这些数据可推算出倍 由这些数据可推算出 A 地球表面和火星表面的重力加速度之比为 地球表面和火星表面的重力加速度之比为 5 1 B 地球表面和火星表面的重力加速度之比为 地球表面和火星表面的重力加速度之比为 10 1 C 地球和火星的第一宇宙速度之比为 地球和火星的第一宇宙速度之比为 1 D 地球和火星的第一宇宙速度之比为 地球和火星的第一宇宙速度之比为 1 解析解析 设设地球地球质质量量为为 M 半径 半径为为 R 火星 火星质质量量为为 M 半径 半径为为 R 根据万有引力定律有根据万有引力定律有 答案答案 C 用心 爱心 专心6 总结评述总结评述 根据万有引力定律和牛顿第二定律列出待比较量所满足的方程 根据待比较量的决定式来比较 不能想当然地得出结论 根据万有引力定律和牛顿第二定律列出待比较量所满足的方程 根据待比较量的决定式来比较 不能想当然地得出结论 最近 科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星 并测得它围绕该恒星运动一周所用的时间为最近 科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星 并测得它围绕该恒星运动一周所用的时间为 1200 年 它与该恒星的距离为地球到太阳距离的年 它与该恒星的距离为地球到太阳距离的 100 倍 假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周 仅利用以上两个数据可以求出的量有倍 假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周 仅利用以上两个数据可以求出的量有 A 恒星质量与太阳质量之比 恒星质量与太阳质量之比 B 恒星密度与太阳密度之比 恒星密度与太阳密度之比 C 行星质量与地球质量之比 行星质量与地球质量之比 D 行星运行速度与地球公转速度之比 行星运行速度与地球公转速度之比 答案答案 AD 命题规律命题规律 根据根据题题目所目所给给的物理量的物理量 利用万有引力定律公式 求星体的 利用万有引力定律公式 求星体的质质量或密度 量或密度 考例考例 2 2009 全国全国 天文学家新发现了太阳系外的一颗行星 这颗行星的体积是地球的天文学家新发现了太阳系外的一颗行星 这颗行星的体积是地球的 4 7 倍 质量是地球的倍 质量是地球的 25 倍 已知某一近地卫星绕地球运动的周倍 已知某一近地卫星绕地球运动的周 期约为期约为 1 4 小时 引力常量小时 引力常量 G 6 67 10 11N m2 kg2 由此估算该行星的平均密度约为由此估算该行星的平均密度约为 A 1 8 103kg m3 B 5 6 103kg m3 C 1 1 104kg m3 D 2 9 104kg m3 代入数代入数值值解之可知解之可知 D 正确 正确答案正确 正确答案 D 答案答案 D 用心 爱心 专心7 总结评述总结评述 把卫星绕行星 行星绕恒星的运动近似看成匀速圆周运动 其所需的向心力由万有引力提供 可求得星体的相关物理量 把卫星绕行星 行星绕恒星的运动近似看成匀速圆周运动 其所需的向心力由万有引力提供 可求得星体的相关物理量 为了研究太阳演化进程 需知道目前太阳的质量为了研究太阳演化进程 需知道目前太阳的质量 M 已知地球半径 已知地球半径 R 6 4 106m 地球质量 地球质量 m 6 0 1024kg 日地中心的距离 日地中心的距离 r 1 5 1011m 地球表面 地球表面 处的重力加速度处的重力加速度 g 10m s2 1 年约为年约为 3 2 107s 试估算目前太阳的质量 试估算目前太阳的质量 M 用心 爱心 专心8 解析解析 地球地球绕绕太阳做太阳做圆圆周运周运动动 万有引力提供向心力 根据万有引力定律和牛 万有引力提供向心力 根据万有引力定律和牛顿顿第二定律有第二定律有 答案答案 1 90 1030kg 命题规律命题规律 卫卫星在不同星在不同轨轨道上运行道上运行时时 线线速度 角速度 周期 向心力 向心加速度 速度 角速度 周期 向心力 向心加速度 动动能 能 势势能 机械能能 机械能变变化情况的判断 化情况的判断 考例考例 3 我国于我国于 2007 年年 10 月月 26 日日 18 时发射的时发射的 嫦娥一号嫦娥一号 探月卫星简化后的路线示意图如图所示 卫星由地面发射后 经过发射轨道进入停泊轨道 然探月卫星简化后的路线示意图如图所示 卫星由地面发射后 经过发射轨道进入停泊轨道 然 后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道 再次调速后进入工作轨道 卫星开始对月球进行探测 已知地球与月球的质量之比为后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道 再次调速后进入工作轨道 卫星开始对月球进行探测 已知地球与月球的质量之比为 a 卫星的停泊轨道与工 卫星的停泊轨道与工 作轨道的半径之比为作轨道的半径之比为 b 卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动 则 卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动 则 用心 爱心 专心9 用心 爱心 专心10 A 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为 B 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为 C 卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度 卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度 D 卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道 卫星必须加速 卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道 卫星必须加速 卫卫星停泊星停泊轨轨道运行的速度小于地球的第一宇宙速度 道运行的速度小于地球的第一宇宙速度 C 项错项错 卫卫星从停泊星从停泊轨轨道道轨轨移到地月移到地月转转移移轨轨道 要道 要远远离地球离地球卫卫星必星必须须加速才能做离心运加速才能做离心运动动 故 故 D 项项正确 正确 答案答案 AD 2009 山东山东 2008 年年 9 月月 25 日至日至 28 日 我国成功实施了日 我国成功实施了 神舟神舟 七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱 飞船先沿椭圆轨道飞行 后在远地点七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱 飞船先沿椭圆轨道飞行 后在远地点 343 千米千米 处点火加速 由椭圆轨道变成高度为处点火加速 由椭圆轨道变成高度为 343 千米的圆轨千米的圆轨道 在此圆轨道上飞船运行周期约为道 在此圆轨道上飞船运行周期约为 90 分钟 下列判断正确的是分钟 下列判断正确的是 用心 爱心 专心11 A 飞船变轨前后的机械能相等 飞船变轨前后的机械能相等 B 飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态 飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态 D 飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 解析解析 本本题题主要考主要考查查向心力及功能关系 向心力及功能关系 飞飞船船变轨时变轨时加速外力做功 机械能不守恒 加速外力做功 机械能不守恒 A 错错 飞飞船在船在圆轨圆轨道上运行道上运行时时万有引力提供向心力万有引力提供向心力处处于失重状于失重状态态 B 正确 正确 飞飞船在此船在此轨轨道上运行道上运行时时期期为为 90 分分钟钟 小于同步 小于同步卫卫星周期 由星周期 由 T 可知可知 C 正确 由正确 由 ma 可知二者加速度相等 可知二者加速度相等 D 错错 正确答案 正确答案 BC 答案答案 BC 命题规律命题规律 多星通多星通过过相互作用力相互作用力组组成一个系成一个系统统 求它 求它们们的运行周期 的运行周期 线线速度或它速度或它们间们间的相互作用力 的相互作用力 考例考例 4 2008 宁夏宁夏 天文学家将相距较近 仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星 双星系统在银河系中很普遍 利用双星系统中两颗恒星的运天文学家将相距较近 仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星 双星系统在银河系中很普遍 利用双星系统中两颗恒星的运 动特征可推算出它们的总质量 已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动 周期均为动特征可推算出它们的总质量 已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动 周期均为 T 两颗恒星之间的距离为 两颗恒星之间的距离为 r 试推 试推 算这个双星系统的总质量 算这个双星系统的总质量 万有引力常量为万有引力常量为 G 解析解析 设设两两颗颗恒星的恒星的质质量分量分别为别为 m1 m2 做 做圆圆周运周运动动的半径分的半径分别为别为 r1 r2 角速度分 角速度分别为别为 1 2 根据根据题题意有意有 1 2 r1 r2 r 根据万有引力定律和牛根据万有引力定律和牛顿顿第二定律 有第二定律 有 用心 爱心 专心12 联联立以上各式解得立以上各式解得 联联立立 式解得式解得 神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体 探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律 天文学家观测河外星系大麦哲伦云时 发现了神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体 探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律 天文学家观测河外星系大麦哲伦云时 发现了 LMCX 3 双星系统 它由可见星双星系统 它由可见星 A 和不可见的暗星和不可见的暗星 B 构成 两星视为质点 不考虑其他天体的影响 构成 两星视为质点 不考虑其他天体的影响 A B 围绕两者连线上的围绕两者连线上的 O 点做匀速圆周运动 它们点做匀速圆周运动 它们 之间的距离保持不变 如下图所示 引力常量为之间的距离保持不变 如下图所示 引力常量为 G 由观测能够得到可见星 由观测能够得到可见星 A 的速率的速率 v 和运行周期和运行周期 T 1 可见星可见星 A 所受暗星所受暗星 B 的引力的引力 FA可等效为位于可等效为位于 O 点处质量为点处质量为 m 的星体的星体 视为质点视为质点 对它的引力 设对它的引力 设 A 和和 B 的质量分别为的质量分别为 m1 m2 试求 试求 m 用用 m1 m2 用心 爱心 专心13 表示表示 2 求暗星求暗星 B 的质量的质量 m2与可见星与可见星 A 的速率的速率 v 运行周期 运行周期 T 和质量和质量 m1之间的关系式 之间的关系式 解析解析 1 设设 A B 圆轨圆轨道半径分道半径分别为别为 r1 r2 A B 两星做两星做圆圆周运周运动动的向心力由它的向心力由它们们之之间间的万有引力提供 且它的万有引力提供 且它们们有共同的有共同的圆圆心和角速度 心和角速度 转动转动半径关系半径关系为为 r1 r2 r 根据牛 根据牛顿顿运运动动定律可以分定律可以分别别列出方程 可以求出列出方程 可以求出 r 与与 r1或或 r2之之间间的关系 的关系 对对比万有引力和向心力的表达式即可求得比万有引力和向心力的表达式即可求得 m 由牛由牛顿顿运运动动定律 有定律 有 FA m1 2r1 FB m2 2r2 用心 爱心 专心14 由由题题意知 意知 A B 做匀速做匀速圆圆周运周运动动的角速度相同 的角速度相同 设设其其为为 由牛由牛顿顿运运动动定律 有定律 有 FA FB 设设 A B 之之间间的距离的距离为为 r 又 又 r r1 r2 由上述各式得 由上述各式得 2 由牛由牛顿顿第二定律 有第二定律 有 用心 爱心 专心15 命题规律命题规律 考考查卫查卫星运行星运行规规律是本律是本节节的重点内容 也是高考的重点和的重点内容 也是高考的重点和热热点 学生点 学生应应熟熟练练掌握掌握卫卫星在星在轨轨道上运行道上运行时时的的线线速度 角速度 周期 向心加速度与运行速度 角速度 周期 向心加速度与运行轨轨 道半径的关系 明确上述参量道半径的关系 明确上述参量仅仅与与轨轨道半径有关 而与道半径有关 而与卫卫星的星的质质量无关 量无关 应应注意注意这这些参量与些参量与卫卫星所星所环绕环绕的星球的的星球的质质量是有关的 如量是有关的 如绕绕地球旋地球旋转转的的卫卫星和星和绕绕火星火星 旋旋转转的的卫卫星即使星即使轨轨道半径一道半径一样样大 其大 其线线速度 角速度 周期也不一速度 角速度 周期也不一样样大 大 考例考例 5 2009 福建福建 嫦娥一号嫦娥一号 月球探测器在环绕月球运行过程中 设探测器运行的轨道半径为月球探测器在环绕月球运行过程中 设探测器运行的轨道半径为 r 运行速率为 运行速率为 v 当探测器在飞越月球上一些环形山中 当探测器在飞越月球上一些环形山中 的质量密集区上空时的质量密集区上空时 A r v 都将略为减小都将略为减小 B r v 都将保持不变都将保持不变 用心 爱心 专心16 C r 将略为减小 将略为减小 v 将略为增大将略为增大 D r 将略为增大 将略为增大 v 将略为减小将略为减小 解析解析 本本题题考察探考察探测测器在运器在运动过动过程中程中动动能能变变化和万有引力提供向心力化和万有引力提供向心力问题问题 探 探测测器在器在飞飞越越质质量密集区量密集区时时克服阻力做功 速度减小 克服阻力做功 速度减小 发发生向心运生向心运动动 r 略微减小 略微减小 进进入低入低轨轨道 万有引力增大 由万有引力提供向心力 速度将略微增大 道 万有引力增大 由万有引力提供向心力 速度将略微增大 C 正确 正确 A B D 错错 正确答案 正确答案 C 答案答案 C 2009 安徽安徽 2009 年年 2 月月 11 日 俄罗斯的日 俄罗斯的 宇宙 宇宙 2251 卫星和美国的卫星和美国的 铱 铱 33 卫星在西伯利亚上空约卫星在西伯利亚上空约 805km 处发生碰撞 这是历史上首次发生的完整在处发生碰撞 这是历史上首次发生的完整在 轨卫星碰撞事件 碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境 假定有甲 乙两块碎片 绕地球运动的轨道都是圆 甲的运行速率比乙的大 则下列说轨卫星碰撞事件 碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境 假定有甲 乙两块碎片 绕地球运动的轨道都是圆 甲的运行速率比乙的大 则下列说 法中正确的是法中正确的是 A 甲的运行周期一定比乙的长 甲的运行周期一定比乙的长 B 甲距地面的高度一定比乙的高 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 甲的向心力一定比乙的小 D 甲的加速度一定比乙的大 甲的加速度一定比乙的大 解析解析 本本题题主要考主要考查查向心力与向心加速度 向心力与向心加速度 线线速度 周期等物理量的关系 速度 周期等物理量的关系 答案答案 D 命题规律命题规律 用同步用同步卫卫星五个星五个 一定一定 处处理同步理同步卫卫星星问题问题 考例考例 6 设同步卫星离地心的距离为设同步卫星离地心的距离为 r 运行速率为运行速率为 v1 加速度为 加速度为 a1 地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 a2 第一宇宙速度为 第一宇宙速度为 v2 地球的半径 地球的半径 为为 R 则下列比值正确的是 则下列比值正确的是 用心 爱心 专心17 解析解析 同步同步卫卫星与地球自星与地球自转转的角速度相同 由向心加速度公式的角速度相同 由向心加速度公式 a 2r 可得 可得 B 正确正确 C 错误错误 第一宇宙速度是在地球表面附近做匀速 第一宇宙速度是在地球表面附近做匀速圆圆周运周运动动的的卫卫星具星具 有的速度 有的速度 计计算方法和同步算方法和同步卫卫星的运行速率星的运行速率计计算方法相同 即万有引力提供向心力 由牛算方法相同 即万有引力提供向心力 由牛顿顿第二定律得第二定律得 答案答案 B 总结评述总结评述 本题考本题考查对天体运动中公式的理解和应用 正确理解第一宇宙速度的概念 抓住近地卫星和同步卫星的特点 能够区别轨道半径和星球半径 查对天体运动中公式的理解和应用 正确理解第一宇宙速度的概念 抓住近