万有引力重难点深度分析(绝对透).ppt

一、两大根本路线：;;;同步卫星、近地卫星及赤道上的物体的异同;一、同步卫星

1、轨道

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。因此任何一个同步卫星的轨道平面都通过地心,同步卫星的轨道也称为同步轨道。

2、周期

同步卫星公转周期与地球自转周期相同，即T=24h。

3、高度与轨道半径：设同步卫星离地面高度为h

得h=3.6×104km，那么轨道半径r=R+h=4.2×107m;4、运行速率

v=ω(R+h)=2π·(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=0.22m/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外表附近的卫星，计算时轨道半径可近似取地球半径

1、周期

解得T=84min

2、运行速率

解得v=7.9km/s〔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；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=Rr同=R+h

那么：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：

由及

那么：a近﹥a同﹥a赤;4、周期不同：T同=T赤﹥T近

5、线速度不同：

由及

那么：v近﹥v同﹥v赤

6、角速度不同：

由及

那么：ω同=ω赤﹤ω近;难点二：卫星变轨问题;;;;;;;;1、如下图，发射同步卫星时，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；最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、3相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常???行时，以下说法正确的选项是〔〕

A、在轨道3上的速率大

于1上的速率

B、在轨道3上的角速度

小于1上的角速度

C、在轨道2上经过Q点时

的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率

D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上

经过P点时的加速度;对接问题：宇宙飞船与空间站的对接;飞船首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道。

通过控制轨道使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点，此时飞船适当减速，便可实现对接，如图示。;例：在太空中有两飞行器a、b，它们在绕地球的同一圆形轨道上同向运行，a在前b在后，它都配有能沿运动方向向前或向后喷气的发动机，现要想b尽快追上a并完成对接，b应采取的措施是〔〕

A、沿运动方向喷气

B、先沿运动方向喷气，后沿运动反方向喷气

C、沿运动反方向喷气

D、先沿运动反方向喷气，后沿运动方向喷气;