高三物理一轮万有引力定律5.4万有引力 ( 清北班 )

石家庄精英中学学生课堂导学提纲(理2)

编号：必2-41

使时：2015-9-16

编制：晓静5.4万有引力应用四(清北班班级姓名________小________【学目】．学生能说出卫星稳定运行时向心力由万有引力提供，熟记公式；．学生能说出物体做离心、近心运动的条件，明确如何实现卫星变轨；．学生能会比较卫星变轨前后v、ω、、fa的小；n．通过天体运动的研究，总结双星系统的受力特点，运动特点。【重难】重点：卫星变轨问题、双星问题、天体的追及相遇问题问题难点：卫星变轨问题【导流】一、知识链情景设置某发射同卫星时，先进入一个近地圆轨道Ⅰ，然后A点火加速，进入椭圆形转轨道(椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的A点地为同步轨道上的B点达远地点时次自动点火加速，进入同步轨Ⅲ。设卫星在近地轨道Ⅰ上运行的速率为v，加速度为a；11A点时间加速后的速率为v，经过A点加速度为a；沿转移轨道Ⅱ刚到达远地点B时速2A2A率v，速度为a；在B点时间加速后进入同步轨道Ⅲ的速率为v，在经B点加速度为。3（）比较v、、、的大小；（2比较、、a、a的大小12A2B12B3（）若三个轨道对应的周期分别为T、、，比较它们的大小13（）E、E、E是星在这三个轨道上对应的机械能，比较它们的大小J1J3二、基础感卫星变—动轨

两时速相，于船在点入轨道Ⅱ时相对于轨道Ⅰ做向心运动，可知飞船在轨道Ⅱ上P点度于道上P点速度，故选项B正确；根据开普勒第三定律可知，飞船在轨道上运动的周期于轨Ⅰ上运动的周期，选项错；根据牛顿第二定律可知，飞船在轨道Ⅱ上经过的加速度在道上过的速度大小相等，选项D错．答案拓展变1：图为嫦娥三号登月轨迹示意图。图中点环地球运动的近地点N为月球运的月。为月运行的圆轨道为环月球运动的椭圆轨道，下列说法中正确的是（）A．嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于B．娥三号在M点入地月转移轨道时应点火加速C．设嫦娥三号在圆轨道上经过点的加速度为a，在椭圆轨1道经过N点时的加速度为a，a＞a212D．娥三号在圆轨道的机械能小于在椭圆轨道b上机械能B12bbD思考：同道的N点率同？b到轨道需速是要速卫星变—动轨例．人造卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改.次测量中卫星运可似作周动，某次测量卫星的轨道半为r，来变为r，＜，E表121k1示星这个道的能，、表卫星在这两个轨道上绕地球运动的周.（）1A.E＞E,T＜E＞,T＞E＜,T＜TD.E＜＞k121k1k221k12k12例在成各项任务后“神舟十号飞于2013年26日归球如图所示飞在返回面时在点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道ⅡQ轨道Ⅱ上的一点M轨道Ⅰ上的另一点，关神舟十号的动，下列说法中正确的()

解析：万有引力提供向心力：GMm/r=mv/r得=k

，A．飞船在轨道Ⅱ上经过P的度小于经过Q速度B．船在轨道Ⅱ上经过P的度小于在轨道Ⅰ上经过M的度C．飞船在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期D．船在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过M的速度解由开普勒行星运动定律可知选项A正；飞船在轨道Ⅰ做匀速圆周运动，故飞船经PM

动能增大(在任一瞬间，卫星都可近似地看作在某圆形轨道上运动，说明卫星受到的空气阻力比地球对它的万有引力小得多，引力做功大于克服阻力做功，因而动能增大).结合T=2r/v，可判断T小.解决本题主要是应用万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，分析速度、周期与半径之间的关系.答案：天体中能问高三物理

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高物理

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石家庄精英中学学生课堂导学提纲(理2)

编号：必2-41

使时：2015-9-16

编制：晓静例3某航天爱好者提“玉兔回家的设想：如图，将携玉”返回系统由月表面发射到高的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞对接，后由船送玉”返回地球。玉兔质量为，球半径为，月面的重力加速度为以月面零势能面玉兔在高度的引力势能可表示为中为力常量，为球质量。若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要玉兔做的功为（D）

拓展变3：个质点、bc质分别为m、MMm，M1的有力用，a在同一平面内绕c沿时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之为：r=1：4，则它们的周期之比T：=______从图示位置开始，在动aa一的程，、bc线有_次．A．

B．

C．

D．拓展变2质量为m的造地球卫星与地心的距离为力势能可表示为

GMmr

，其G为引力常量M为球质量。该卫星原来的在半径为的道上绕地球做匀速圆周运动，1由受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R，此过程中因摩擦而产2生热量为（C）11RR1卫星的及相问

1()RR

C.

11(2RR

11()2RR2例A是地球的同步卫星另一卫星的形轨道位于赤道平面内离面高度为已地球径为R，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为，O为地球中心．0（）求卫星B的行周期．（）如卫星B绕方向与地球自转方向相同，某时刻AB两星相距最近O、B、A在一直线上：①至少经过多长时间，它们再一次相距最近？②经过多长时间，它们再一次相距最远？思考:卫星B绕方向与地球自转方向相反，则经过多长时间，它们再一次相距最近？

三探未知疑惑：疑惑：合作学对：图，a、b、是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗星c可加速同轨追上a吗b可减速等到同一轨道c