高考物理一轮总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第5节（课时3）万有引力与航天：卫星运行参量的分析与计算课件 鲁科版.ppt

热点突破 卫星运行参量的分析与计算 1 热点透析 2 典例剖析 3 规律方法 4 跟踪训练 5 真题演练 第四章曲线运动万有引力与航天 一 热点透析 1 热点透析 1 利用万有引力定律解决卫星运动的一般思路 天体 或卫星 的运动 质点的匀速圆周运动 2 卫星的线速度 角速度 加速度 周期与轨道半径的关系 随轨道半径r变大 a v 变小 t变大 定量 定性 3 卫星的可能轨道 卫星的轨道平面一定过地球的地心 赤道轨道 极地轨道 倾斜轨道 4 同步卫星的六个 一定 二 典例剖析 2 典例剖析 例3 2015 四川理综 5 登上火星是人类的梦想 嫦娥之父 欧阳自远透露 中国计划于2020年登陆火星 地球和火星公转视为匀速圆周运动 忽略行星自转影响 根据下表 火星和地球相比 转解析 a 火星的公转周期较小b 火星做圆周运动的加速度较小c 火星表面的重力加速度较大d 火星的第一宇宙速度较大 解答本题 要注意物理规律及公式的恰当选用 转原题 备选 我国在西昌卫星发射中心 将巴基斯坦通信卫星1r paksat 1r 成功送入地球同步轨道 发射任务获得圆满成功 关于成功定点后的 1r 卫星 下列说法正确的是 a 运行速度大于第一宇宙速度 小于第二宇宙速度b 离地面的高度一定 相对地面保持静止c 绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期大d 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 审题导析1 题中信息表明 该卫星是同步卫星 参考同步卫星特点解答本题 2 区分运行速度 第一宇宙速度 第二宇宙速度这几个概念 转解析 解析人造地球卫星 包括地球同步卫星 的发射速度大于第一宇宙速度 小于第二宇宙速度 而其运行速度小于第一宇宙速度 选项a错误 地球同步卫星在赤道上空相对地面静止 并且距地面的高度一定 大约是3 6 104km 选项b正确 地球同步卫星绕地球运动的周期与地球自转周期相同 即t 24h 而月球绕地球运行的周期大约是27天 选项c错误 地球同步卫星与静止在赤道上物体的运行周期相同 角速度也相同 根据公式a 2r可知 运行半径大的向心加速度大 所以地球同步卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度 选项d错误 答案b 转例题 三 规律方法 3 规律方法 第一宇宙速度三种不同的说法 1 最小的发射速度 2 最大的环绕速度 3 近地卫星的线速度 第一宇宙速度的两种计算方法 1 轨道平面与赤道平面重合2 距离地心的距离一定 h 4 225 104km 距离地面的高度为3 6 104km3 环绕速度一定 v 3 08km s 环绕方向与地球自转方向相同4 角速度一定 7 3 10 5rad s5 周期与地球自转周期相同 常取t 24h6 向心加速度大小一定 a 0 23m s2 变式训练3 2014 天津卷 3 研究表明 地球自转在逐渐变慢 3亿年前地球自转的周期约为22小时 假设这种趋势会持续下去 地球的其他条件都不变 未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比 a 距地面的高度变大b 向心加速度变大c 线速度变大d 角速度变大 本题详细解析见教辅 四 跟踪训练 4 跟踪训练 转解析 转例题 跟踪训练 2012年6月24日 神舟九号 飞船与 天宫一号 飞行器成功手动对接 神舟九号 与 天宫一号 对接前按如图所示的轨道示意图运行 下列说法中正确的是 a 神舟九号 的加速度比 天宫一号 小b 神舟九号 运行的速率比 天宫一号 小c 神舟九号 运行的周期比 天宫一号 长d 神舟九号 运行的角速度比 天宫一号 大 解析显隐 跟踪训练 设地球质量为月球质量的81倍 地球半径是月球半径的4倍 若探测器甲绕地球和探测器乙绕月球做匀速圆周运动的半径相同 则 a 甲与乙线速度之比为9 2b 甲与乙线速度之比为1 9c 甲与乙向心加速度之比为81 1d 甲与乙运动周期之比为1 1 解析显隐 五 真题演练 5 真题演练 真题 2013 海南卷 5 北斗 卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星 同步卫星 中轨道卫星和倾斜同步卫星组成 地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行 它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3 4倍 下列说法中正确的是 a 静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍b 静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍c 静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的1 7d 静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的1 7 审题设疑 1 题设中已知这两个卫星的半径之比 用哪个规律判断它们的周期的比值较方便 2 求解两卫星的这三个物理量的比值 要用哪个物理公式 用什么方法列表达式简捷 1 要充分利用万有引力提供向心力的不同表述形式 列方程解答问题 2 充分利用比例法解题 转解析 转原题 真题 多选 2012 广东卷 21 如图所示 飞船从轨道1变轨至轨道2 若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动 不考虑质量变化 相对于