万有引力复习中应理清的几个概念

1、万有引力复习中应理清的几个概念一、“两个半径”天体半径和卫星轨道半径在中学物理中通常把天体看成一个球体，天体半径就是球的半径，反映了天体的大小。卫星的轨道半径是天体的卫星绕天体做圆周运动的圆的半径。一般情况下，天体卫星的轨道半径总大于该天体的半径。当卫星贴近天体表面运行时，可近似认为轨道半径等于天体半径。例1 一宇宙飞船到某星球上探测，宇航员想知道该星球的密度，而身边只有一块手表，他该怎么办呢？所以宇航员只要让飞船贴近该天体的表面绕行一周，用手表测出周期，即可求得该星球的密度。二、两种周期自转周期和公转周期自转周期是天体绕自身某轴线转动一周的时间，公转周期是卫星绕中心天体做圆周运动一周的时间。

2、一般情况下天体的自转周期和公转周期是不等的，如：地球自转周期为24小时，公转周期为365天。在应用中要注意区别。例2 已知太阳光射到地球需时t=500s，地球同步卫星的高度。试估算太阳和地球的质量。当然，也有的天体自转周期和公转周期相同，如月球的自转周期等于它绕地球的公转周期，故月球总是以同一面朝向地球。三、两类运行稳定运行和变轨运行卫星绕天体稳定运行时万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力。由，得。由此可知，轨道半径r越大，卫星的速度越小。当卫星由于某种原因速度v突然变时，F引和不再相等，因此就不能再根据来确定r的大小。当时，卫星做近心运动；当时，卫星做离心运动。例3 如图所示，a、b、c是在

3、地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是abcA. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C. c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD. a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大四、同步卫星和一般卫星地球同步卫星和其它地球卫星虽然都绕地球运行，但它们之间却有着明显的区别。地球同步卫星是相对于地面静止和地球自转具有相同周期的卫星，它的周期T=24小时。由于卫星受到的地球引力指向地心，在地球引力的作用下，同步卫星不可能停留在与赤道平面平行的其它平面，它一定位于赤道的正上方。如：我国发射的电视转播

4、卫星，不是定点在北京上空、或其它什么地点的上空，而是停在位于赤道的印度尼西亚上空。根据牛顿第二定律：，得。可见同步卫星离地心的距离是一定的，代入数据得，且线速度也是一定的，其绕行方向与地球自转同向。而一般卫星的周期、线速度可比同步卫星大，也可比同步卫星小，但线速度最大值为：，最小周期大约85min，轨道也可是任意的，轨道平面一定通过地球球心。例4 同步卫星离地距离为r，运行速度为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，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则A. B. C. D. 五、赤道上的物体和近地卫星放在赤道上的物体随地球自转时受两个力的作用，一个是地球对它的万有引

5、力，另一个是地面对物体的支持力。这两个力的合力提供了物体做圆周运动的向心力，即，这里N=mg。物体的向心加速度，这小于地面上物体的重力加速度，故近似计算中忽略自转影响，而认为地面上物体的重力和该物体受到的万有引力大小相等。绕天体运行的卫星，只受一个力即万有引力，卫星上物体处于完全失重状态，故。卫星的向心加速度a等于卫星所在处的重力加速度g，对近地卫星来讲。例5 地球赤道上的物体重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球的转速应为原来的A. g/a倍 B. 倍 C. D. 倍08年高考广东卷物理12.图7是“嫦娥一导奔月”示意图，卫星发射后通过自带

6、的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是 A. 发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B. 在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C. 卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D. 在绕圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力08年高考北京卷理综17.据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月运行的加速度08年高考全国I理综17.

7、已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为A.0.2 B.2 C.20 D.20008年高考山东卷理综18.据报道，我国数据中继卫星“天链一号Ol星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经770赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是 A运行速度大于7.9 kms B离地面高度一定，相对地面静止 C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 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08年高考全国II理综25.（20分）我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分