沪科版：万有引力与航天(典例分析).ppt

万有引力与航天 典例分析 陕西三原中学 THE END 2012-10 * 2013届高中物理复习（沪科版） 例题1????2009年2月11日,俄罗斯的“宇宙·2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境.假定有甲、乙两块碎片,绕地球运动的轨道都是圆,甲的运行速率比乙的大,则下列说法中正确的是?(　????) A.甲的运行周期一定比乙的长 B.甲距地面的高度一定比乙的高 C.甲的向心力一定比乙的小 D.甲的加速度一定比乙的大 题型一:应用万有引力定律分析天体和卫星的运动 D ?变式拓展1????美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长仅为0.36 m的方形物体,它距离地面的高度仅有16 km,理论和实践都表明:卫星离地面越近,它的侦查分辨率就越高.那么分辨率越高的卫星(　????) A.向心加速度一定越大　　???? B.角速度一定越小 C.周期一定越大　???? D.速度一定越小 A ?例题2????1798年,英国物理学家卡文迪许测出引力常量G,因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人.若已知引力常量G,地球表面处的重力加速度g,地球半径R,地球上一个昼夜的时间T1(地球自转周期),一年的时间T2(地球公转的周期),地球中心到月球中心的距离L1, 地球中心到太阳中心的距离L2,可估算出?(　????) A.地球的质量m地=? B.太阳的质量m太=? C.月球的质量m月=? D.可求月球、地球及太阳的密度 题型二:天体质量和密度的计算 AB 变式拓展2?[2011·青岛模拟] 已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍,某行星的同步卫星轨道半径约为该行星半径的3倍,该行星的自转周期约为地球自转周期的一半,那么该行星的平均密度与地球平均密度之比约为?(　????) A. B. C. D. A ?例题3????2010年3月5日12时55分,我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭成功地将“遥感卫星九号”送入太空预定轨道.卫星的运动轨道为一椭圆,如图所示,地球的球心位于该椭圆的一个焦点上,A、B两点分别是卫星运行轨道上的近地点和远地点.若A点在地面附近,且卫星所受阻力可以忽略不计,则下列说法正确的是 ( ) A.运动到B点时其速率可能等于7.9 km/s B.运动到A点时其速率一定大于7.9 km/s C.若要卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动,需在B点加速 D.若要卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动,需在A点加速 题型三:飞船和卫星的变轨问题 BC ?变式拓展3 图示是嫦娥一号卫星发回的一张月球表面照片,陨石落入月球表面形成的美丽“花环”清晰可见.如果大量的陨石落入(忽略因碰撞引起的月球速度的变化）,使月球的质量增加,则 ( ) A.月球的公转周期不变 B.地月距离增大 C.月球卫星的线速度减小 D.月球卫星的周期变小 AD ? 例题4????如图甲所示，太阳系以外存在着许多恒星与行星组成的双星系统。它们的运行可以这样理解：质量为M的恒星和质量为m的行星(Mm)，在它们相互之间的万有引力作用下都做匀速圆周运动运动。已知行星绕某一定点C以a为半径做匀速圆周运动(图中没有标出恒星)，引力常量为G，恒星和行星的大小可忽略不计，试计算： 题型四:多星问题 (1)试在图中粗略画出恒星运动的轨道和位置。 (2)恒星与点C间的距离是多少？ (3)计算恒星的运行速率v。 【答案】(1)?a　 (2)如图乙所示????(3)?? ?变式拓展4????如图所示,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧，引力常量为G. (1)求两星球做圆周运动的周期. (2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期为T1.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024 kg和7.35×1022 kg.求T2与T1两者平方之比.(结果保留3位小数) 【答案】(1)T=2? ? ???? (2)1.01 1. ［2012.阜阳一中月考］ 某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示.该行星与地球的公转半径之比为 （ ） A.