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文档简介

万有引力定律的应用,两条基本思路,1、重力等于万有引力,2、万有引力提供向心力,2、天体运动视为匀速圆周运动，万有引力充当向心力,（1）求天体的质量和密度：,万有引力定律的应用,万有引力定律的应用,（2）卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系：,（r越大，T越大）,（r越大，v越小）,（r越大，越小）,对第一宇宙速度(环绕速度)的理解第一宇宙速度(环绕速度)v1v=(GM/r)或，人造卫星的最小发射速度，人造卫星的最大环绕速度；3、近地卫星与同步卫星(1)近地卫星：沿半径约为地球半径的轨道运行的地球卫星，其发射速度与环绕速度相等，均等于第一宇宙速度(2)同步卫星：运行时相对地面静止，T24h同步卫星只有一条运行轨道，它一定位于赤道正上方，且距离地面高度h3.6104km，运行时的速率v3.1km/s.,例题1、已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响(1)推导第一宇宙速度v的表达式；(2)我国自行研制的“神舟七号”载人飞船从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空假设“神舟七号”飞船进入预定轨道后绕地球做匀速圆周运动，飞船绕地球飞行时离地面的高度h，求运行的期是T,万有引力定律的应用,（1）设卫星的质量为m,地球的质量为M,在地球表面附近满足,得,卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力,得到,（2）考虑式，卫星受到的万有引力为,由牛顿第二定律,联立解得,万有引力定律的应用,例题2、同步卫星距地心间距为r，运行速率为v1，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a2，地球半径为R.第一宇宙速度为v2，请找出v1和v2、a1和a2的关系。,万有引力定律的应用,三、拓展提高-卫星的变轨问题变轨运行分析当卫星由于某种原因速度突然改变时（开启或关闭发动机或空气阻力作用），万有引力不再等于向心力，卫星将做变轨运行。当增大时，所需向心力增大，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，但卫星一旦进入新的轨道运行，可知其运行速度要减小。当卫星的速度突然减小时，所需向心力减小，即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将做向心运动，同样会脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，进入新轨道运行时，可知运行速度将增大。,例题3如图所示，同步卫星在赤道上空的同步轨道上定位以后，由于受到太阳、月球及其他天体的引力作用影响，会产生不同方向的漂移运动而偏离原来的位置，当偏离达一定程度，就要发动卫星上的小发动机进行修正图中A为同步轨道，B和C为两个已经偏离同步轨道但轨道仍在赤道平面内的卫星，要使它们回到同步轨道上，开动B的小发动机向前喷气，使B适当速。开动C的小发动向后喷气，使C适当速,课堂
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