2020高中物理第六章万有引力与航天7同步卫星近地卫星赤道物体的异同点分析学案新人教版必修22020

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(完整版)第六章万有引力与航天知识点总结

(完整版)第六章万有引力与航天知识点总结

万有引力与航天1、开普勒行星运动定律(1).所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上.(2).对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.(3).所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等. 32a K T= (K 只与中心天体质量M 有关) 行星轨道视为圆处理,开三变成32r K T =(K 只与中心天体质量M 有关)2、万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比。

表达式:122,m m F G r=2211kg /m N 1067.6⋅⨯=-G 适用于两个质点(两个天体)、一个质点和一个均匀球(卫星和地球)、两个均匀球。

(质量均匀分布的球可以看作质量在球心的质点)3、万有引力定律的应用:(天体质量M , 卫星质量m ,天体半径R, 轨道半径r ,天体表面重力加速度g ,卫星运行向心加速度n a ,卫星运行周期T)两种基本思路:1.万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运动时,r=R+h )人造地球卫星(只讨论绕地球做匀速圆周运动的人造卫星r=R+h ):r GM v =,r 越大,v 越小;3r GM =ω,r 越大,ω越小;GM r T 324π=,r 越大,T 越大;2n GMa r =,r 越大,n a 越小。

(1)求质量:①天体表面任意放一物体重力近似等于万有引力:= G M m R2→2gR M G = ②当一个星球绕另一个星球做匀速圆周运动时,设中心星球质量为M ,半径为R ,环绕星球质量为m ,线速度为v ,公转周期为T ,两星球相距r ,由万有引力定律有:2222⎪⎭⎫ ⎝⎛==T mr r mv r GMm π,可得出中心天体的质量:23224GT r G r v M π==求密度34/3M M V R ρπ==2高空物体的重力加速度:mg = G2)(h R Mm + 3、万有引力和重力的关系: 一般的星球都在不停地自转,星球表面的物体随星球自转需要向心力,因此星球表面上的物体所受的万有引力有两个作用效果:一个是重力,一个是向心力。

2018高中物理第六章万有引力与航天7同步卫星近地卫星赤道物体的异同点分析学案新人教版必修22018

2018高中物理第六章万有引力与航天7同步卫星近地卫星赤道物体的异同点分析学案新人教版必修22018

同步卫星、近地卫星、赤道物体的异同点分析知识点考纲要求题型分值万有引力和航天会分析同步卫星、近地卫星、赤道上的物体的动力学和运行上的区别和联系选择题6分一、区别和联系相同点运行轨道半径相同。

不同点①受力情况不同,近地卫星只受地球引力的作用,地球引力等于卫星做圆周运动所需的向心力,而赤道上随地球自转的物体受到地球引力和地面支持力的作用,其合力提供物体做圆周运动所需的向心力。

②运行情况不同,角速度、线速度、向心加速度、周期等均不同。

如近地卫星的向心加速度为g,而赤道上随地球自转的物体的向心加速度为22240.034/a r m sTπ=≈。

相同点都是地球的卫星,地球的引力提供向心力不同点由于近地卫星轨道半径较小,由人造卫星的运行规律可知,近地卫星的线速度、角速度、向心加速度均比同步卫星大。

相同点角速度都等于地球自转的角速度,周期等于地球自转周期。

不同点①轨道半径不同:同步卫星的轨道半径比赤道物体的轨道半径大得多。

②受力情况不同:赤道上物体受万有引力和支持力的共同作用,同步卫星只受地球引力作用。

③运动情况不同:由2v r a rωω==、可知,同步卫星的线速度、向心加速度均比赤道物体大。

二、求解此类题的关键1. 在求解“同步卫星”与“赤道上的物体”的向心加速度的比例关系时应依据二者角速度相同的特点,运用公式a=ω2r而不能运用公式a=2rGM。

2. 在求解“同步卫星”与“赤道上的物体”的线速度比例关系时,仍要依据二者角速度相同的特点,运用公式v =ωr 而不能运用公式GMv r=。

3. 在求解“同步卫星”运行速度与第一宇宙速度的比例关系时,因都是由万有引力提供的向心力,故要运用公式GMv r=,而不能运用公式v =ωr 或v =gr 。

例题1 (广东高考)已知地球质量为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,下列表述正确的是( )A. 卫星距地面的高度为2324GMTπB. 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2MmGR D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度思路分析:天体运动的基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 引=F 向=m 2224T mr r v π=。

高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结

高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结

万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物: 托勒密 (欧多克斯、亚里士多德)2、“日心说”的内容及代表人物: 哥白尼 (布鲁诺被烧死、伽利略) 二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:v v >远近开普勒第三定律:K —与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体才可以列比例,太阳系:333222===......a a a T T T 水火地地水火 三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。

K T R =23 ① r T m F 224π= ② 22π4=r m K F 2m F r ∝ F F '= ③ 2r M F ∝' 2r Mm F ∝ 2r MmG F =2、表达式:221rm m GF = 3、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。

4.引力常量:G=6.67×10-11N/m 2/kg 2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。

5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。

②对于质量分布均匀的球体,公式中的r 就是它们球心之间的距离。

③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离。

④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r 为两物体质心间的距离。

6、推导:2224mM G m R R T π= ⇒ 3224R GMT π=四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意位置处,质点受到地壳万有引力的合力为零。

2、在匀质球体内部距离球心r 处,质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。

五、黄金代换六、 双星系统两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象,叫双星。

高考物理学霸复习讲义万有引力-第六部分 特殊卫星及天体分析

高考物理学霸复习讲义万有引力-第六部分  特殊卫星及天体分析

一、极地卫星和近地卫星1.极地卫星运行时每圈都经过南北两极,由于地球自转,极地卫星可以实现全球覆盖。

2.近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径,其运行的线速度约为7.9 km/s 。

二、同步卫星同步卫星是指相对地球“静止不动”的卫星。

同步卫星的六个“一定”: 1.地球赤道上的物体,静止在地面上与地球相对静止,随地球的自转绕地轴做匀速圆周运动。

地球赤道上的物体受到的地球的万有引力,其中的一个分力提供物体随地球自转做圆周运动的向心力,产生向心加速度a ,另一个分力为重力,有G2MmR -mg =ma (其中R 为地球半径)。

2.近地卫星的轨道高度约等于地球的半径,其所受万有引力完全提供卫星做圆周运动的向心力,即G2MmR =ma 。

3.同步卫星与赤道上的物体具有与地球自转相同的运转周期和运转角速度,始终与地球保持相对静止状态,共同绕地轴做匀速圆周运动。

4.区别:(1)同步卫星与地球赤道上的物体的周期都等于地球自转的周期,而不等于近地卫星的周期。

(2近地卫星与地球赤道上的物体的运动半径都等于地球的半径,而不等于同步卫星运动的半径。

(3)三者的线速度各不相同。

四、求解此类试题的关键1.在求解“同步卫星”与“赤道上的物体”的向心加速度的比例关系时应依据二者角速度相同的特点,运用公式a =ω2r 而不能运用公式a =2GMr。

2.在求解“同步卫星”与“赤道上的物体”的线速度的比例关系时,仍要依据二者角速度相同的特点,运用公式v =ωr 而不能运用公式v =GMr。

3.在求解“同步卫星”运行速度与第一宇宙速度的比例关系时,因都是由万有引力提供的向心力,故要运用公式v =GMr,而不能运用公式v =ωr 或v =gr 。

【典例1】有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星,a 在地球赤道上未发射,b 在地面附近近地轨道上正常运动,c 是地球同步卫星,d 是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有A .a 的向心加速度等于重力加速度gB .c 在4 h 内转过的圆心角是π/6C .b 在相同时间内转过的弧长最长D .d 的运动周期有可能是20 h 【答案】C【解析】对于卫星a ,根据万有引力定律、牛顿第二定律可得2-GMm N ma r =向,而2GMmmg r =,故a 的向心加速度小于重力加速度g ,A 项错;由c 是地球同步卫星可知卫星c 在4 h 内转过的圆心角是π3,B 项错;由22GMm v m r r =得,GMv r=,故轨道半径越大,线速度越小,故卫星b 的线速度大于卫星c 的线速度,卫星c 的线速度大于卫星d 的线速度,而卫星a 与同步卫星c 的周期相同,故卫星c 的线速度大于卫星a 的线速度,C 项对;由22π()Mm G m r r T =得,32πr T GM=,轨道半径r 越大,周期越长,故卫星d 的周期大于同步卫星c 的周期,D 项错。

2020年高三物理专题 万有引力与航天中的热点问题讨论(解析版)

2020年高三物理专题 万有引力与航天中的热点问题讨论(解析版)

万有引力与航天中的一个热点——天体运动(强练提能)1.[多选与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距地面约380 km 的圆轨道上飞行,则其( ) A .角速度小于地球自转角速度 B .线速度小于第一宇宙速度 C .周期小于地球自转周期D .向心加速度小于地面的重力加速度【解析】选BCD “天舟一号”在距地面约380 km 的圆轨道上飞行时,由G Mmr 2=mω2r 可知,半径越小,角速度越大,则其角速度大于同步卫星的角速度,即大于地球自转的角速度,A 项错误;由于第一宇宙速度是最大环绕速度,因此“天舟一号”在圆轨道的线速度小于第一宇宙速度,B 项正确;由T =2πω可知,“天舟一号”的周期小于地球自转周期,C 项正确;由G Mm R 2=mg ,G Mm(R +h )2=ma 可知,向心加速度a 小于地球表面的重力加速度g ,D 项正确。

2.[多选]地球同步卫星离地心的距离为r ,运行速率为v 1,加速度为a 1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2,第一宇宙速度为v 2,地球半径为R ,则下列比例关系中正确的是( ) A.a 1a 2=rR B.a 1a 2=⎝⎛⎭⎫r R 2 C.v 1v 2=r RD.v 1v 2= R r【解析】选AD 设地球质量为M ,同步卫星的质量为m 1,在地球赤道表面随地球做匀速圆周运动的物体的质量为m 2,根据向心加速度和角速度的关系有a 1=ω12r ,a 2=ω22R ,又ω1=ω2,故a 1a 2=rR ,选项A 正确;由万有引力定律和牛顿第二定律得G Mm 1r 2=m 1v 12r ,G Mm R 2=m v 22R ,解得v 1v 2=Rr,选项D 正确。

3.已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v 1、向心加速度大小为a 1,近地卫星线速度大小为v 2、向心加速度大小为a 2,地球同步卫星线速度大小为v 3、向心加速度大小为a 3。

万有引力与航天中的几何关系

万有引力与航天中的几何关系

万有引力与航天中的几何关系
万有引力与航天中的几何关系主要表现在以下几个方面:
1. 向心力关系:同步卫星与近地卫星都是通过万有引力提供向心力。

对于赤道上的物体,万有引力的部分分力提供向心力。

2. 向心加速度关系:由于向心加速度的大小与轨道半径成反比,所以向心加速度的关系是近地卫星>同步卫星>赤道上的物体。

3. 周期关系:近地卫星和赤道物体的周期都为24小时,所以周期的大小关系是同步卫星=赤道物体>近地卫星。

4. 线速度关系:由于线速度与轨道半径成反比,所以线速度的大小关系是近地卫星>同步卫星>赤道物体。

以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅相关书籍或咨询专业人士。

同步卫星、近地卫星与赤道物体的异同

同步卫星、近地卫星与赤道物体的异同

司步卫星、近地卫星与赤道物体的异同同步卫星是运行周期和地球自转周期相同的人造地球卫星,它与地球保持 相对静止,总是位于赤道的正上方;近地卫星是指轨道在地球表面附近的卫星,计算时轨道半径可近似取地球 半径;赤道物体是静止在地球赤道的表面上,随地球自转而绕地轴做匀速圆周运 动,与地球相对静止。

卫星运动知识是天体运动中的重点内容,在试题中经常出现一些相关知识 的考查,由于学生对这类问题掌握不彻底,导致在解决这类问题时往往出现混 淆知识概念的情况。

为此针对同步卫星、近地卫星与赤道物体运动知识的异同 做一探讨,对比三者的相同点和不同点。

一、 同步卫星、近地卫星与赤道物体的相同点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运行周期相同:T=24h; 3■近地卫星与赤道上物体的运行轨道半径相同: r=R o (R o 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:如图所示,同步卫星的轨道半径 r 同=R o +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相同, 都是R o ,半径大小关系为:「同>r近「赤;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, 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。

Mm __3、向心加速度不同:由G7^^ma 得:a-又「同>「赤,所以:3同> a 赤;向心加速度的大小关系为:GM又「同> r 近,所以:a 同W a 近;由mr —=ma得:4兀2 a = — r T 2赤h4、周期不同:近地卫星的周期由mg二mR0 T厂得:T丁同=T 赤》T 近;赤 V⑷赤;注意: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GM a = r r比较赤道物体的向心加速度、线速度、角速度的大小。

同步卫星近地卫星及赤道上的物体的异同PPT学习教案

同步卫星近地卫星及赤道上的物体的异同PPT学习教案
同步卫星近地卫星及赤道上的物体的异 同
会计学
1
4、运行速率 v= ω( R + h) =2 π ·( R + h) /T=3.1km/s,方向与地球自转
方向相同
5、角速度 角速度ω=2π/T=7.3 ×10-5rad/ s
6、向心加速度
解得a=0.22ma/s2
4π2(R
h)
T2
7、发射三颗同步卫星,即可覆盖全球的每个角落
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4、周期不同: T同=T赤﹥ T近
5、线速度不同:

G
Mm r2
m
v2 r
及 v 2πr T
则:v近﹥v同﹥ v赤
6、角速度不同:

G
Mm r2
m 2r
及 2π
T
则: ω同= ω赤﹤ ω近
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t31kms方向与地球自转方向相同5角速度角速度2t73105rad6向心加速度解得a022ms二近地卫星近地卫星是指轨道在地球表面附近的卫星计算时轨道半径可近似取地球半径1周期解得t84min2运行速率解得v79kms第一宇宙速度它们是绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星最大线速度和最小周期同步卫星近地卫星与赤道上物体的异同一相同点m地球质量
同步卫星、近地卫星与赤道上物体的异同
一、相同点 (M地球质量;R地球半径)
1、三者都绕地球做匀速圆周运动,向心力均与地球的万有引
力有关
2、同步卫星与赤道上物体的运动周期相同:T同= T赤=24h 3、近地卫星与赤道上物体的运动轨道半径相同: r近=r赤=R 二、不同点
1、轨道半径不同:
r近=r赤=R
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同步卫星、近地卫星与赤道物体的异同

同步卫星、近地卫星与赤道物体的异同

同步卫星、近地卫星与赤道物体的异同同步卫星是运行周期和地球自转周期相同的人造地球卫星,它与地球保持相对静止,总是位于赤道的正上方;近地卫星是指轨道在地球表面附近的卫星,计算时轨道半径可近似取地球半径;赤道物体是静止在地球赤道的表面上,随地球自转而绕地轴做匀速圆周运动,与地球相对静止。

卫星运动知识是天体运动中的重点内容,在试题中经常出现一些相关知识的考查,由于学生对这类问题掌握不彻底,导致在解决这类问题时往往出现混淆知识概念的情况。

为此针对同步卫星、近地卫星与赤道物体运动知识的异同做一探讨,对比三者的相同点和不同点。

一、同步卫星、近地卫星与赤道物体的相同点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运行周期相同:T=24h;3.近地卫星与赤道上物体的运行轨道半径相同:r=R0(R0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:如图所示,同步卫星的轨道半径r 同=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相同,都是 R0,半径大小关系为:r同r近r赤;2、向心力不同:同步卫星和近地卫星绕地球运行赤R同的向心力完全由地球对它们的万有引力来提供,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G Mm ma a GM,r 2得:r 2又 r同r近,所以:a同a近;由mr 422ma T又 r同r赤,所以:a同a赤;向心加速度的大小关系为:R0R近h得: a42T2 r ,a近a同a赤;mg42R04、周期不同:近地卫星的周期由mR02得:T 2T g 184 min ;同步卫星和赤道物体的周期都为24h ,周期的大小关系为:T 同 T 赤 T 近;Mm2GM,又 r同r 近 ,所以:5、线速度不同:由 G m r得:r2r2 rr 赤 得:同近 ;由T和r 同同赤 ,故线速度的大小关系为:近同赤 ;6、角速度不同: 由GMm mr2GM ,又 r同r 近 ,所以:r2得:r3同近;由T 同T 赤得:同赤 ,从而角速度的大小关系为:同赤赤;注意: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GM赤道物体的,因为它的向心力不是万有引力的全部,所以不能由a、r2GM GM 比较赤道物体的向心加速度、线速度、角速度的、r3r大小。

高一物理《万有引力与航天》知识点总结

高一物理《万有引力与航天》知识点总结

高一物理《万有引力与航天》知识点总结高一物理《万有引力与航天》知识点总结上学期间,大家都背过各种知识点吧?知识点就是“让别人看完能理解”或者“通过练习我能掌握”的内容。

哪些知识点能够真正帮助到我们呢?下面是店铺收集整理的高一物理《万有引力与航天》知识点总结,仅供参考,大家一起来看看吧。

高一物理《万有引力与航天》知识点总结篇1一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物:2、“日心说”的内容及代表人物:二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:v近v远开普勒第三定律:K—与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体才可以列比例,太阳系:a地3a火3a水3=2=2= 2T地T火T水三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。

m42R32mF=4πKFFmr ① ② FF③ K2222 rrTTF MMmMm FFGr2r2r22、表达式:FGm1m22r3、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的二次方成反比。

4、引力常量:-11N/m2/kg2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。

5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。

②对于质量分布均匀的球体,公式中的r就是它们球心之间的距离。

③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r为球心到质点间的距离。

④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r为两物体质心间的距离。

mM42R3GM6、推导:G2m2R 22RTT4四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意位置处,质点受到地壳万有引力的合力为零。

2、在匀质球体内部距离球心r处,质点受到的万有引力就等于半径为r的球体的引力。

五、黄金代换六、双星系统两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象,叫双星。

必修二第六章《万有引力与航天》知识点归纳与重点题型总结

必修二第六章《万有引力与航天》知识点归纳与重点题型总结

高中物理必修二第六章万有引力与航天知识点概括与要点题型总结一、行星的运动1、开普勒行星运动三大定律①第必定律(轨道定律):全部行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。

②第二定律(面积定律):对随意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

推论:近期点速度比较快,远日点速度比较慢。

③第三定律(周期定律):全部行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。

a3即:T 2k此中k是只与中心天体的质量相关,与做圆周运动的天体的质量没关。

推行:对环绕同一中心天体运动的行星或卫星,上式均成立。

K 取决于中心天体的质量例 . 有两个人造地球卫星,它们绕地球运行的轨道半径之比是1: 2,则它们绕地球运行的周期之比为。

二、万有引力定律1、万有引力定律的成立F G Mm①太阳与行星间引力公式r 2②月—地查验③卡文迪许的扭秤实验——测定引力常量 GG 6.67 10 11N2/ kg22、万有引力定律m①内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和 m2的乘积成正比,与它们之间的距离 r 的二次方成反比。

即:F G m1m2r 2②合用条件(Ⅰ)可当作质点的两物体间,r 为两个物体质心间的距离。

(Ⅱ)质量散布均匀的两球体间,r 为两个球体球心间的距离。

③运用(1)万有引力与重力的关系:重力是万有引力的一个分力,一般状况下,可以为重力和万有引力相等。

忽视地球自转可得:mg G MmR2例 . 设地球的质量为 M ,赤道半径 R ,自转周期 T ,则地球赤道上质量为 m 的物体所受重力的大小为(式中 G 为万有引力恒量)(2)计算重力加快度G Mm地球表面邻近( h 《R ) 方法:万有引力≈重力mgMmR 2地球上空距离地心 r=R+h 处 mg ' G2 方法:( R h)在质量为 M ’,半径为 R ’的随意天体表面的重力加快度g ' ' 方法:mg''G M ' ' mR '' 2(3)计算天体的质量和密度Mm利用自己表面的重力加快度:GR 2mgMm v 2 24 2利用环绕天体的公转:G r 2m m rm 2 r 等等rT(注:联合 M4 R 3 获得中心天体的密度)3例 . 宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度 V 0 沿水平方向抛出一个小球,经过时间t ,球落到星球表面,小球落地时的速度大小为 V. 已知该星球的半径为 R ,引力常量为G ,求该星球的质量 M 。

高中物理必修二第六章万有引力与航天(思维导图)

高中物理必修二第六章万有引力与航天(思维导图)

高中物理必修二第六章万有引力与航天地心说和日心说地心说的内容地球是宇宙中心,其他星球围绕地球做匀速圆周运动,地球不动日心说的内容太阳是宇宙的中心,其他行星围绕地球匀速圆周运动,太阳不动波兰科学家天文学家哥白尼创立开普勒三定律所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上任何一个行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等R³/T²=k万有引力定律内容自然界任何两个物体之间都存在着相互作用的引力,两物体间的引力的大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比表达式F=GMm/r²G:万有引力长常量,G=6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²适用条件公式适用于质点间的相互作用当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点均匀球体可视为质点,r为两球心间的距离万有引力遵守牛顿第三定律引力总是大小相等、方向相反万有引力理论的成就万有引力和重力重力是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力提供物体随地球自转时需要的向心力F=mrω²物体跟地球自转的向心力随维度增大而减小,故物体的重力随纬度的变大而变大,即重力加速度g随纬度变大而变大mg=GMm/(R+h)²物体的重力随高度的变高而减小,即重力加速度g随高度的变高而减小不计地球自转时GMm/R²=mg→gR²=GM用万有引力定律分析天体的运动基本方法把天体运动近似看作匀速圆周运动万有引力提供向心力估算天体的质量和密度F=GMm/r²=m4π²r/T²→M=π²r³/Gt²只要测出环绕星体M运转的一颗卫星运转的半径和周期,就可以计算出中心天体的质量ρ=M/v,v=4πR³/3→ρ=3πr³/GT²R³当R=r时,即卫星是近地面卫星时ρ=3π/GT²GMm/R²=mg→M=gR²/G ρ=M/v,v=4πR³/3→ρ=3g /4πGR人造卫星卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系GMm/r²=mv²/r→v=√GM/r 轨道半径越大,绕行速度越小GMm/r²=mω²/r→ω=√GM/r³轨道半径越大,绕行角速度越小GMm/r²=ma →a=GM/r²轨道半径越大,绕行加速度越小GMm/r²=mr(2π/T )²→T=√4π²R³/GM 轨道半径越大,绕行周期越大三种宇宙速度第一宇宙速度:v ₁=7.9km/s人造地球卫星的最小发射速度,最大绕行速度推导过程方法一地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力GMm/(R+h)²=mv²/(R+h)→ v=√GM/(R+h)=7.9km/s方法二在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力,重力就是卫星做圆周运动的向心力mg=mv²/R → v=√gR=7.9km/s第二宇宙速度:v ₂=11.2km/s 物体挣脱地球的引力束缚需要的最小发射速度第三宇宙速度:v ₃=16.7km/s物体挣脱太阳的引力束缚需要的最小发射速度近地卫星特点近地卫星的轨道半径r可以近似地认为等于地球半径R近地卫星的线速度大小为v ₁=7.9km/s近地卫星的周期为T=5.06×10³s=84min,是人造卫星中周期最小的地球同步卫星(通信卫星)地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星特点只能定点在赤道正上方同步卫星的角速度、周期与地球自转的角速度、周期相同同步卫星距地面高度一定GMm/(R+h)²=m4π²(R+h)/T ²→ h=³√(GMT²/4π²) -R=3.6×10⁴km双星问题两颗星角速度、周期相等,向心力均由两者间万有引力提供卫星的超重和失重人造卫星中在发射阶段,尚未进入预定轨道的加速阶段,具有竖直向上的加速度,卫星内的所有物体处于超重状态,卫星与物体具有相同的加速度卫星进入轨道后正常运转时,卫星与物体处于完全失重。

同步卫星近地卫星及赤道上的物体的异同 ppt课件

同步卫星近地卫星及赤道上的物体的异同 ppt课件
它们是绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫 星最大线速度和最小周期
同步卫星、近地卫星与赤道上物体的异同
一、相同点 (M地球质量;R地球半径)
1、三者都绕地球做匀速圆周运动,向心力均与地球的万有
引力有关
2、同步卫星与赤道上物体的运动周期相同:T同= T赤=24h 3、近地卫星与赤道上物体的运动轨道半径相同: r近=r赤=R 二、不同点
6、向心加速度
a
4π2(R
h)
T2
解得a=0.22m/s2
7、发射三颗同步卫星,即可覆盖全球的每个角落
二、近地卫星
近地卫星是指轨道在地球表面附近的卫星,计算时轨道半径
可近似取地球半径
1、周期
GMR2mm4Tπ22 R
解得T=84min 2、运行速率
Mm v2
G R2
m R
解得v=7.9km/s (第一宇宙速度)
1、轨道半径不同:
r近=r赤=R
r同=R+h
Hale Waihona Puke 则: r同﹥ r近=r赤2、向心力不同: 近地卫星、同步卫星绕地球运动的向心力完全由地球对它
们的万有引力来提供:Fn=F万 赤道物体的向心力有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 G Mr2m ma

a 4π2 r T2
G(RM h) m2 m4T π 22(Rh)
得h=3.6 ×104km,则轨道半径r=R+h=4.2 ×107m
精品资料
4、运行速率 v= ω( R + h) =2 π ·( R + h) /T=3.1km/s,方向与地球自转方 向相同
5、角速度 角速度ω=2π/T=7.3 ×10-5rad/ s

高中物理 第六章 万有引力与航天 7 同步卫星、近地卫星、赤道物体的异同点分析学案 新人教版必修2

高中物理 第六章 万有引力与航天 7 同步卫星、近地卫星、赤道物体的异同点分析学案 新人教版必修2

同步卫星、近地卫星、赤道物体的异同点分析一、区别和联系二、求解此类题的关键1. 在求解“同步卫星”与“赤道上的物体”的向心加速度的比例关系时应依据二者角速度相同的特点,运用公式a =ω2r 而不能运用公式a =2rGM。

2. 在求解“同步卫星”与“赤道上的物体”的线速度比例关系时,仍要依据二者角速度相同的特点,运用公式v =ωr 而不能运用公式GMv r=。

3. 在求解“同步卫星”运行速度与第一宇宙速度的比例关系时,因都是由万有引力提供的向心力,故要运用公式GMv r=,而不能运用公式v =ωr 或v =gr 。

例题1 (广东高考)已知地球质量为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,下列表述正确的是( )A. 卫星距地面的高度为2324GMTπB. 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2MmGR D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度思路分析:天体运动的基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 引=F 向=m 2224T mr r v π=。

当卫星在地表运行时,F 引=2RGMm=mg (此时R 为地球半径),设同步卫星离地面高度为h ,则F 引=2)(h R GMm+=F 向=ma 向<mg ,所以C错误,D 正确。

由hR mv h R GMm +=+22)(得,v = R GM h R GM <+,B 正确。

由2)(h R GMm +=22)(4T h R m +π,得R +h = 3224πGMT ,即h = 3224πGMT-R ,A 错误。

答案:BD 例题2 (榆林一中模拟)如图所示,a 是地球赤道上的一点,t =0时刻在a 的正上空有b 、c 、d 三颗轨道均位于赤道平面的地球卫星,这些卫星绕地球做匀速圆周运动的运行方向均与地球自转方向(顺时针转动)相同,其中c 是地球同步卫星。

高三物理卫星、赤道上的物体圆周运动的比较

高三物理卫星、赤道上的物体圆周运动的比较
24小时
〔是地球卫星最小的环绕周期〕
24小时
线速度大小〔km/s〕


〔此速度是地球卫星最大的环绕速
度〕
角速度
加速度
特点
有固定轨道平面,固定高度,和固定的周期
运动速度最快周期最短
是一个周期为24h半径为R的圆周运动的物体
应用
气象卫星
神州系列飞船
物体本身
重要参数
地球自转参数T=24h=24X3600s,地球半径R=6.4X103km, g=9.8m/s
同步卫星、近地卫星、赤道上的物体圆周运动的比较
河北省鸡泽县第一中学 057350 吴社英
同步卫星
近地卫星
赤道上的物体
向心力的来源
万有引力
万有引力〔近似等于重力〕
万有引力与支持力的合力
轨道半径r
〔km〕

r=h+R=36000+6.4≈36006.4km
R=6.4X10

人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结及习题和答案

人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结及习题和答案

第六章;万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史 1、“地心说”的内容及代表人物: 托勒密(欧多克斯、亚里士多德)内容;地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳,月亮以及其他行星都绕地球运动。

2、“日心说”的内容及代表人物:哥白尼(布鲁诺被烧死、伽利略) 内容;日心说认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动。

二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:v v >远近开普勒第三定律:K —与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体才可以列比例,太阳系:333222===......a a a T T T 水火地地水火 三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。

2、表达式:221r m m GF = 3、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。

4.引力常量:G=6.67×10-11N/m 2/kg 2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。

5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。

②对于质量分布均匀的球体,公式中的r 就是它们球心之间的距离。

③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离。

④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r 为两物体质心间的距离。

6、推导:2224mM G m R R T π=3224R GMT π=四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意位置处,质点受到地壳万有引力的合力为零。

2、在匀质球体内部距离球心r 处,质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。

五、黄金代换六;双星系统两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象,叫双星。

设双星的两子星的质量分别为M 1和M 2,相距L ,M 1和M 2的线速度分别为v 1和v 2,角速度分别为ω1和ω2,由万有引力定律和牛顿第二定律得:M 1:22121111121M M v G M M r L r ω== M 2:22122222222M M v G M M r L r ω== 相同的有:周期,角速度,向心力 ,因为12F F =,所以221122m r m r ωω=轨道半径之比与双星质量之比相反:1221r m r m = 线速度之比与质量比相反:1221v m v m =七、宇宙航行:1、卫星分类:侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星……3、卫星轨道:可以是圆轨道,也可以是椭圆轨道。

高中物理 第六章 万有引力与航天 7 同步卫星、近地卫星、赤道物体的异同点分析练习 新人教版必修2

高中物理 第六章 万有引力与航天 7 同步卫星、近地卫星、赤道物体的异同点分析练习 新人教版必修2

同步卫星、近地卫星、赤道物体的异同点分析(答题时间:20分钟)1. (四川高考)在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的三颗卫星m 1、m 2、m 3,它们的轨道半径分别为r 1、r 2、r 3,且r 1>r 2>r 3,其中m 2为同步卫星,若三颗卫星在运动过程中受到的向心力大小相等,则( )A. 相同的时间内,m 1通过的路程最大B. 三颗卫星中,m 3的质量最大C. 三颗卫星中,m 3的速度最大D. m 1绕地球运动的周期小于24小时2. 有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星,a 还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b 处于地面附近近地轨道上正常运动,c 是地球同步卫星,d 是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有( )A. a 的向心加速度等于重力加速度gB. c 在4 h 内转过的圆心角是π/6C. b 在相同时间内转过的弧长最长D. d 的运动周期有可能是20 h3. (湖北高考)直径约50米、质量约13万吨的小行星“2012DA14”以每小时大约2.8万公里的速度从印度洋苏门答腊岛上空掠过,与地球表面最近距离约为2.7万公里,这一距离已经低于地球同步卫星的轨道。

这颗小行星围绕太阳飞行,其运行轨道与地球非常相似,据天文学家估算,它下一次接近地球大约是在2046年。

假设图中的P 、Q 是地球与小行星最近时的位置,已知地球绕太阳圆周运动的线速度是29.8 km/s ,下列说法正确的是( )A. 只考虑太阳的引力,小行星在Q 点的速率大于29.8 km/sB. 只考虑太阳的引力,小行星在Q 点的速率小于29.8 km/sC. 只考虑太阳的引力,地球在P 点的加速度大于小行星在Q 点的加速度D. 只考虑地球的引力,小行星在Q 点的加速度大于地球同步卫星在轨道上的加速度 4. 假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍,则 ( ) A. 同步卫星运行速度是第一宇宙速度的1n倍B. 同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的1n倍C. 同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的1n倍D. 同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的n倍5. (江苏高考)2011年8月“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,从此我国成为世界上第三个造访该点的国家。

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同步卫星、近地卫星、赤道物体的异同点分析知识点考纲要求题型分值万有引力和航天会分析同步卫星、近地卫星、赤道上的物体的动力学和运行上的区别和联系选择题6分一、区别和联系相同点运行轨道半径相同。

不同点①受力情况不同,近地卫星只受地球引力的作用,地球引力等于卫星做圆周运动所需的向心力,而赤道上随地球自转的物体受到地球引力和地面支持力的作用,其合力提供物体做圆周运动所需的向心力。

②运行情况不同,角速度、线速度、向心加速度、周期等均不同。

如近地卫星的向心加速度为g,而赤道上随地球自转的物体的向心加速度为22240.034/a r m sTπ=≈。

相同点都是地球的卫星,地球的引力提供向心力不同点由于近地卫星轨道半径较小,由人造卫星的运行规律可知,近地卫星的线速度、角速度、向心加速度均比同步卫星大。

相同点角速度都等于地球自转的角速度,周期等于地球自转周期。

不同点①轨道半径不同:同步卫星的轨道半径比赤道物体的轨道半径大得多。

②受力情况不同:赤道上物体受万有引力和支持力的共同作用,同步卫星只受地球引力作用。

③运动情况不同:由2v r a rωω==、可知,同步卫星的线速度、向心加速度均比赤道物体大。

二、求解此类题的关键1. 在求解“同步卫星”与“赤道上的物体”的向心加速度的比例关系时应依据二者角速度相同的特点,运用公式a=ω2r而不能运用公式a=2rGM。

2. 在求解“同步卫星”与“赤道上的物体”的线速度比例关系时,仍要依据二者角速度相同的特点,运用公式v =ωr 而不能运用公式GM v r =。

3. 在求解“同步卫星”运行速度与第一宇宙速度的比例关系时,因都是由万有引力提供的向心力,故要运用公式GM v r =,而不能运用公式v =ωr 或v =gr 。

例题1 (广东高考)已知地球质量为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,下列表述正确的是( )A. 卫星距地面的高度为2324GMT π 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2Mm G R D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度思路分析:天体运动的基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 引=F 向=m 2224T mr r v π=。

当卫星在地表运行时,F 引=2RGMm =mg (此时R 为地球半径),设同步卫星离地面高度为h ,则F 引=2)(h R GMm +=F 向=ma 向<mg ,所以C 错误,D 正确。

由hR mv h R GMm +=+22)(得,v = R GM h R GM <+,B 正确。

由2)(h R GMm +=22)(4T h R m +π,得R +h = 3224πGMT ,即h = 3224πGMT -R ,A 错误。

答案:BD 例题2 (榆林一中模拟)如图所示,a 是地球赤道上的一点,t =0时刻在a 的正上空有b 、c 、d 三颗轨道均位于赤道平面的地球卫星,这些卫星绕地球做匀速圆周运动的运行方向均与地球自转方向(顺时针转动)相同,其中c 是地球同步卫星。

设卫星b 绕地球运行的周期为T ,则在t =14T 时刻这些卫星相对a 的位置最接近实际的是( )思路分析:该题考查万有引力定律的应用,卫星c 是地球同步卫星,始终在a 点的正上方;卫星b 转过4T (90°);由T =2π3r GM,得T b <T c <T d ,卫星d 转得最慢,选项C 正确。

答案:C例题3 地球同步卫星到地心的距离r 可由22324a b c r π=求出,已知式中a 的单位是m ,b 的单位是s ,c 的单位是m/s 2,则( )A. a 是地球半径,b 是地球自转的周期,c 是地球表面处的重力加速度B. a 是地球半径,b 是同步卫星绕地心运动的周期,c 是同步卫星的加速度C. a 是赤道周长,b 是地球自转周期,c 是同步卫星的加速度D. a 是地球半径,b 是同步卫星绕地心运动的周期,c 是地球表面处的重力加速度 思路分析:物体在万有引力作用下做匀速圆周运动,其所需的向心力由万有引力提供,即引力提供向心力,有22224Mm G ma m r m r r Tπω=== 由22324a b c r π=的公式中包含24π可知,解题公式应用的是2224Mm G m r r Tπ= 整理可得2324GMT r π= 此表达式和题目所给的表达式还有不同之处,那么我们可以用黄金代换2GM gR =地带入可得22324gR T r π=地 结合题目所给的单位可知,b 的单位是s ,则b 对应同步卫星的周期T ,也是地球自转周期T ,a 的单位是m ,则a 对应地球半径R 地,c 的单位m/s 2,则c 对应地球表面重力加速度g 。

答案:AD【综合拓展】极地卫星和近地卫星。

(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极,由于地球自转,极地卫星可以实现全球覆盖。

(2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行的轨道半径可近似地认为等于地球的半径,其运行线速度约为7.9 km/s 。

(3)两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心。

满分训练:可以发射一颗这样的人造地球卫星,使其圆轨道( )A. 与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆B. 与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C. 与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地球表面是静止的D. 与地球表面上的赤道线是共面同心圆,但卫星相对地球表面是运动的思路分析:人造卫星绕地球做圆周运动所需的向心力是万有引力提供的,人造卫星受地球的引力一定指向地心,所以任何人造卫星的稳定轨道平面都是通过地心的。

A 选项所述的卫星不能满足这个条件,A 错。

B 选项所述的卫星虽然满足这个条件,但是由于地球在自转,经线所决定的平面也在转动,这样的卫星又不可能有与地球自转同方向的速度,所以不可能始终在某一经线所决定的平面内,如图所示,故B 项也错。

无论高低如何,轨道平面与地球赤道平面重合的卫星都是存在的,C 选项所述卫星就是地球同步卫星,而D 项所述卫星不是同步卫星,故C 、D 项都对。

答案:CD【知识脉络】同步卫星的六个“一定”1. (四川高考)在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的三颗卫星m 1、m 2、m 3,它们的轨道半径分别为r 1、r 2、r 3,且r 1>r 2>r 3,其中m 2为同步卫星,若三颗卫星在运动过程中受到的向心力大小相等,则( )A. 相同的时间内,m 1通过的路程最大B. 三颗卫星中,m 3的质量最大C. 三颗卫星中,m 3的速度最大D. m 1绕地球运动的周期小于24小时1. C 解析:三颗卫星在运动过程中受到的向心力大小相等,即G 222211r Mm G r Mm233r Mm G =,则m 3的质量最小,B 项错误;由v =r GM 可知,m 1的速度最小,m 3的速度最大,相同时间内,m 1通过的路程最小,A 项错误,C 项正确;由T =2πGMr 3得,m 1绕地球运动的周期大于m 2的周期,即大于24小时,D 项错误。

2. 有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星,a 还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b 处于地面附近近地轨道上正常运动,c 是地球同步卫星,d 是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有( )A. a 的向心加速度等于重力加速度gB. c 在4 h 内转过的圆心角是π/6C. b 在相同时间内转过的弧长最长D. d 的运动周期有可能是20 h2. C 解析:对于卫星a ,根据万有引力定律、牛顿第二定律可得,2rGMm =mω2r +mg ,故a 的向心加速度小于重力加速度g ,A 项错;由c 是同步卫星可知c 在4 h 内转过的圆心角是3π,B 项错;由2r GMm =m r v 2得,v =r GM ,故轨道半径越大,线速度越小,故卫星b 的线速度大于卫星c 的线速度,卫星c 的线速度大于卫星d 的线速度,而卫星a 与同步卫星c 的周期相同,故卫星c 的线速度大于卫星a 的线速度,C 项正确;由2r GMm =m (T π2)2r 得,T =2πGMr 3,轨道半径r 越大,周期越长,故卫星d 的周期大于同步卫星c 的周期,故D 项错。

3. (湖北高考)直径约50米、质量约13万吨的小行星“2012DA14”以每小时大约2.8万公里的速度从印度洋苏门答腊岛上空掠过,与地球表面最近距离约为2.7万公里,这一距离已经低于地球同步卫星的轨道。

这颗小行星围绕太阳飞行,其运行轨道与地球非常相似,据天文学家估算,它下一次接近地球大约是在2046年。

假设图中的P 、Q 是地球与小行星最近时的位置,已知地球绕太阳圆周运动的线速度是29.8 km/s ,下列说法正确的是( )A. 只考虑太阳的引力,小行星在Q 点的速率大于29.8 km/sB. 只考虑太阳的引力,小行星在Q 点的速率小于29.8 km/sC. 只考虑太阳的引力,地球在P 点的加速度大于小行星在Q 点的加速度D. 只考虑地球的引力,小行星在Q 点的加速度大于地球同步卫星在轨道上的加速度3. BCD 解析:只考虑太阳的引力,小行星在Q 点的速率小于29.8 km/s ,A 项错误,B 项正确。

只考虑太阳的引力,由于地球与太阳距离较近,所以地球在P 点的加速度大于小行星在Q 点的加速度,C 项正确。

只考虑地球的引力,由于小行星距离地球较近,所以小行星在Q 点的加速度大于地球同步卫星在轨道上的加速度,D 项正确。

4. 假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍,则 ( )A. 同步卫星运行速度是第一宇宙速度的1n 倍B. 同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的1n 倍C. 同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的1n倍 D. 同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的n 倍4. BD 解析:对卫星都有:r GM v r v m r GMm ==,22,所以nr R v v 1==河河,B 对,A 错;因为2r GMm =ma 向,所以a 向=2nR GM ,而mg =2RGMm ,g =2R GM ,故2221n nR R g a ==河,C 错;由v =rω知,地河v v =R nR =n ,故D 对。

5. (江苏高考)2011年8月“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,从此我国成为世界上第三个造访该点的国家。

如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的( )A. 线速度大于地球的线速度B. 向心加速度大于地球的向心加速度C. 向心力仅由太阳的引力提供D. 向心力仅由地球的引力提供5. AB 解析:飞行器与地球同步绕太阳做圆周运动,所以ω飞=ω地,由圆周运动线速度和角速度的关系v =rω得v 飞>v 地,选项A 正确;由公式a =rω2知,a 飞>a 地,选项B 正确;飞行器受到太阳和地球的万有引力,方向均指向圆心,其合力提供向心力,故C 、D 选项错。

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