专题：天体运动的三大难点破解2 赤道物体、近地卫星、同步卫星参量比较（讲义）

1、.高中物理赤道物体、近地卫星、同步卫星参量比较一、考点打破：考点考纲要求备注赤道物体、近地卫星、同步卫星参量比较1. 理解赤道物体、近地卫星、同步卫星向心力来源；2. 掌握赤道物体、近地卫星、同步卫星参数的比较。本知识点是难点，但在高考中属于高频考点，主要考察赤道物体、近地卫星、同步卫星参量的大小比较，同时加强了三种情况的区别和联络的考察，题型：选择题。二、重难点提示： 重点：赤道物体、近地卫星、同步卫星区别和联络。难点：赤道物体、近地卫星、同步卫星向心力来源。一、同步卫星、近地卫星与赤道物体的一样点1. 三者都在绕地轴做匀速圆周运动，向心力都与地球的万有引力有关；2. 同步卫星与赤道上物体的

2、运行周期一样：T=24h;3. 近地卫星与赤道上物体的运行轨道半径一样：r=R0R0为地球半径。二、同步卫星、近地卫星与赤道物体的不同点1. 轨道半径不同如下图，同步卫星的轨道半径=R0+h，h为同步卫星离地面的高度，大约为36000千米，近地卫星与赤道物体的轨道半径近似一样，都是R0，半径大小关系为：；2. 向心力不同同步卫星和近地卫星绕地球运行的向心力完全由地球对它们的万有引力来提供，赤道物体的向心力由万有引力的一个分力来提供，万有引力的另一个分力提供赤道物体的重力；3. 向心加速度不同由得：，又，所以：；由得：，又，所以：;向心加速度的大小关系为：；4. 周期不同近地卫星的周期由得：；同

3、步卫星和赤道物体的周期都为24h，周期的大小关系为：；5. 线速度不同由得：，又，所以：；由和得：，故线速度的大小关系为：；6. 角速度不同由得：，又，所以：；由得：，从而角速度的大小关系为：。例题1 地球赤道地面上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1；绕地球外表附近做圆周运动的人造卫星高度忽略所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3；地球外表重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，那么以下结论正确的选项是A. F1F2>

4、;F3 B. a1a2g>a3C. v1v2v>v3 D. 13<2思路分析：在赤道上随地球自转的物体所受的向心力由万有引力和支持力的合力提供，即F1GFN，绕地球外表附近做圆周运动的卫星向心力由万有引力提供，F2，同步卫星的向心力F3，所以F2>F1，F2>F3，A错误；地面附近mgG，F1<mg，所以a1<g，F2mg，所以a2g，F3<mg，所以a3<g，即a1<a2g>a3，B错误；m，F1<，所以v1<v，F2，所以v2v，F3<，所以v3<v，v1<v2v>v3，C错误；地球自转角

5、速度，赤道上随地球自转的物体和同步卫星的角速度与地球一样，所以13，2，v>v1，所以2>，13<2，D正确。答案：D例题2 地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，以下表述正确的选项是A. 卫星距地面的高度为 B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度C. 卫星运行时受到的向心力大小为GD. 卫星运行的向心加速度小于地球外表的重力加速度思路分析：天体运动的根本原理为万有引力提供向心力，地球的引力使卫星绕地球做匀速圆周运动，即F万F向m。当卫星在地表运行时，F万mgR为地球半径，设同步卫星离地面高度为h，那么F万F向ma向<mg，所以C错误，D正确。由得，v，B正确。由，得Rh ，即h R，A错误。答案：BD 【易错警示】比较三者的向心加速度、线速度、角速度的大小时一定要区分清楚赤道物体，因为它的向心力不是万有引力的全部，所以不能由、比较赤道物体的向心加速度、线速度、角速度的大小。总分值训练：设同步卫星离地心的间隔 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，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，那么以下比值正确的选项是 A. = B. = C. = D. =思路分析：同步卫星的运行速率为v1= ，第一