2016-2017学年沪科版必修二 5.4飞出地球去 学案.doc
讲练互动
【例1】 两颗人造地球卫星，其轨道半径之比R?R=2?1，求两卫星的 12
(1)a?a;(2)v?v; 1212
(3)ω?ω;(4)T?T. 1212
解析:在人造卫星的运动中，万有引力提供了所需的向心力，由此根据牛顿运动定律列出方
程，再根据
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
意找出有关比例即可.
aRGMm11211解:(1)由ma知a?，所以=()=. 向向224RRaR22
2Rv1GMmv121,(2)由m知v?，所以=. 2RRRv2R12
3,R11GMm221,(3)由=mRω知ω?，所以=. 323RR,8R12
3TR8GMm2,2113,,知T?(4)由=mR()，所以. R321TTRR22黑色陷阱 涉及天体运动和卫星运动的问题，要注意避免以下错误:
22(1)a?a,ωR?ωR=2?1. 1212
?ωR=2?1. (2)v?v=ωR1212
(3)ω?ω=v/R?v/R=1?1. 121122
(4)T?T=1/ω?1/ω=1?1.[=] 1212
变式训练
1.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为T?T=1?8，则轨道半径之比和运AB动速率之比分别为( )
A.R?R=1?4,v?v=1?2 B.R?R=1?4,v?v=2?1 ABABABABC.R?R=4?1,v?v=1?2 D.R?R=4?1,v?v=2?1 ABABABAB
24,mM2233TT解析:卫星绕地球做圆周运动，由G=mR得R?R=?=1?4.由ABAB22RT
RT1，82,RAB,v=得v?v==2?1. ABTTR4，1AB
答案:B
】(2006高考全国卷?)我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”.设该卫星的【例2
1轨道是圆形的，且贴近月球
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
面.已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球81
1半径的，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为…4
( )
A.0.4 km/s B.1.8 km/s C.11 km/s D.36 km/s
MR解析:设地球质量、半径分别为M、R，月球质量、半径分别为m、r，则m,，r,.814
GMm0在星球表面，物体的重力近似等于万有引力，若物体质量为m，则,mg，即GM002R
2mR1622,gR;在月球表面，满足:Gm,g′r，由此可得:g′,g，地球表面的第一宇g,281Mr
16122宙速度v,,7.9 km/s，在月球表面，有v,,g，R,gR= gRg'r198149×7.9km/s?1.8 km/s.
答案:B
绿色通道 本题涉及圆周运动和天体运动知识，考查天体表面重力加速度、第一宇宙速度与天体及半径的关系，要求考生能熟练运用物理量之间的关系来处理问题. 变式训练
2.假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来的2倍.那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小为原来的( )
A.倍 B.1/ C.1/2 D.2倍 22
解析:因第一宇宙速度即为地球的近地卫星的线速度，此时卫星的轨道半径近似地认为是地球的半径，且地球对卫星的万有引力充当向心力.
2GMvGMm故有公式=m成立，解得:v=.因此，当M不变，R增加为2R时，v减小2RRR
2为原来的1/.即选项B正确.
答案:B
【例3】 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图5-4-2所示.则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )
图5-4-2
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 解析:本题主要考查人造卫星的运动，尤其是考查了同步卫星的发射过程，要求理解物理模型.
2GMGMvGMmGMm2由=m解得:v=.因为R>R,所以v
R,所以ω<ω.卫星在轨道1上经Q点时的加速度为地球引力产生的加速度，而在3131
轨道2上经过Q点时，也只有地球引力产生加速度，故应相等.同理，卫星在轨道2上经P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度.
答案:BD
绿色通道 在讨论有关卫星的题目时，关键要明确:向心力、轨道半径、线速度、角速度和周期彼此影响，互相联系，只要其中的一个量确定了，其他的量也就不变了，只要一个量发生变化，其他的量也都随之发生变化.解决题目的根本出发点是万有引力提供向心力. 变式训练
22abc33.地球同步卫星到地心的距离r可由r=求出，已知式中a的单位是m，b的单位是s，24,
2c的单位是m/s，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 解析:由万有引力提供同步卫星的向心力可得:
24,GMm=mr 22rT
2GMT3所以r=?，其中M为地球质量，T为同步卫星绕地心运动的周期，亦即地球自转24,
的周期.
2黄金代换公式GM=gR?，其中g为地球表面重力加速度，R为地球半径.
2222gRTabc33将?代入?有r=，与r=比较可知选项B、C错误，故选项A、D正确. 224,4,
答案:AD
体验探究
【问题】请查阅有关资料，思考我国发射的“神舟”五号飞船有哪些特点.
导思:“神五”飞船的相关数字集纳:
“神五”的返回舱是目前世界上可利用空间最大的载人飞船.
“神五”装有52台发动机，能精确调整飞船飞行姿态和运行轨道.
用于发射“神五”的“长征2F”运载火箭，首次采用55项新技术.
“神五”进入太空后，先以远地点353 km、近地点200 km 的椭圆轨道运行.在运行4圈后，将轨道调整为距地343 km的圆形轨道.
“神五”的着陆点与理论着陆点相差4.8 km.
“神五”拥有13个分系统.
探究:“神舟”五号飞船是我国独立设计和研制的具有完全知识产权的产品.与其他国家相比，我们的飞船有我们自己的特点:第一，从设计上看，我国飞船功能一步到位，不像美国和俄罗斯在初期把功能分成几块，一步一步地进行.因为有了前人的基础，所以我们能够一步到位;第二，我国飞船的直径是根据我们的需要设计的，为2.5 m，比俄罗斯的要大.这样，航天员在里面比较舒适，也留有发展的余地和空间;第三，我国飞船在设计思想上也与俄罗
斯不一样.除把它作为天地往返运输工具之外，我们还把飞船作为科学实验的工具，飞船返回之后有一个留轨舱在太空继续做科学实验;第四，我们的飞船是在这几年设计的，比其他国家的晚一些，因此，我们的设备技术含量，比如电子技术和控制技术含量比那时候要进步得多.
浙公网安备 33021202002483