高一物理万有引力与航天

1、本章优化总结本章优化总结专题归纳整合专题归纳整合章末综合检测章末综合检测本本章章优优化化总总结结知识网络构建知识网络构建知识网络构建知识网络构建万有引力与航天万有引力与航天人类对行星运动规律的认识人类对行星运动规律的认识万有引力定律万有引力定律万有引力定律的理论成就万有引力定律的理论成就飞出地球去飞出地球去专题归纳整合专题归纳整合万有引力定律的应用归纳万有引力定律的应用归纳(1)请判断上面的结果是否正确，并说明理由如不请判断上面的结果是否正确，并说明理由如不正确，请给出正确的解法和结果正确，请给出正确的解法和结果(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法请根据已知条件再提出两种估算地球质

2、量的方法并解得结果并解得结果【答案】【答案】见精讲精析见精讲精析人造卫星的几个问题人造卫星的几个问题1对对“人造卫星几个速度人造卫星几个速度”的理解的理解(1)发射速度：是指卫星直接从地面发射后离开地发射速度：是指卫星直接从地面发射后离开地面时的速度，相当于在地面上用一门威力强大的面时的速度，相当于在地面上用一门威力强大的大炮将卫星轰出炮口时的速度，发射卫星离开炮大炮将卫星轰出炮口时的速度，发射卫星离开炮口后，不再有动力加速度口后，不再有动力加速度此式仅适用于紧靠地面的圆轨道上运行的卫星，此式仅适用于紧靠地面的圆轨道上运行的卫星，将将g、R值代入可得值代入可得v17.9 km/s，且，且v1恒

3、定，即发恒定，即发射速度为射速度为7.9 km/s时卫星刚好紧靠地面的圆轨道运时卫星刚好紧靠地面的圆轨道运行，且其环绕速度为行，且其环绕速度为7.9 km/s.(3)第二宇宙速度第二宇宙速度(脱离速度脱离速度)：11.2 km/s，是指使，是指使物体挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运行的人物体挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运行的人造卫星造卫星(或飞到其他行星上去或飞到其他行星上去)的最小发射速度的最小发射速度(4)第三宇宙速度第三宇宙速度(逃逸速度逃逸速度)：16.7 km/s.是指使物是指使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的最小发射速

4、度空间去的最小发射速度3地球同步卫星地球同步卫星(1)相对于地球静止，即和地球的自转具有相同的相对于地球静止，即和地球的自转具有相同的周期：周期：T24 h.(2)同步卫星必须位于赤道正上方距地面高度同步卫星必须位于赤道正上方距地面高度h3.6104 km处处4人造卫星的超重与失重人造卫星的超重与失重(1)人造卫星在发射升空时，有一段加速运动；在人造卫星在发射升空时，有一段加速运动；在返回地面时，有一段减速运动，这两个过程加速返回地面时，有一段减速运动，这两个过程加速度方向均向上，因而都是超重状态度方向均向上，因而都是超重状态(2)人造卫星在沿圆轨道运行时，由于万有引力人造卫星在沿圆轨道运行时

5、，由于万有引力提供向心力，所以处于完全失重状态，在这种情提供向心力，所以处于完全失重状态，在这种情况下凡是与重力有关的力学现象都会停止发生，况下凡是与重力有关的力学现象都会停止发生，因此，在卫星上的仪器，凡是制造原理与重力有因此，在卫星上的仪器，凡是制造原理与重力有关的均不能使用同理，与重力有关的实验也将关的均不能使用同理，与重力有关的实验也将无法进行无法进行一组宇航员乘坐航天飞机去修理位于离地一组宇航员乘坐航天飞机去修理位于离地球表面球表面6.0105 m的圆形轨道上的哈勃太空望远的圆形轨道上的哈勃太空望远镜镜H.机组人员使航天飞机机组人员使航天飞机S进入与进入与H相同的轨道并相同的轨道并关

6、闭助推火箭，而望远镜则在航天飞机前方数公关闭助推火箭，而望远镜则在航天飞机前方数公里处，如图里处，如图51所示，设所示，设G为引力常量，为引力常量，M为地为地球质量球质量(地球半径为地球半径为6.4106 m)则：则：图图51(1)在航天飞机内，一质量为在航天飞机内，一质量为70 kg的人的视重的人的视重是多少？是多少？(2)计算轨道上的重力加速度及航天飞机在轨计算轨道上的重力加速度及航天飞机在轨道上的速率和周期；道上的速率和周期；(3)航天飞机须首先进入半径较小的轨道才有航天飞机须首先进入半径较小的轨道才有较大的角速度追上望远镜，试判断航天飞机要较大的角速度追上望远镜，试判断航天飞机要进入较低轨道时应在原轨道上加速还是减速？进入较低轨道时应在原轨道上加速还是减速？说明理由说明理由【答案】【答案】(1)0(2)8.2 m/s27.6 km/s