20xx粵教版高中物理必修2第三章《萬有引力定律及其應(yīng)用》章末小結(jié)與檢測-文庫吧
2024-11-19 13:31 本頁面
【正文】 減小為原來的 14 倍 C．根據(jù)公式 1vr?? 可知，衛(wèi)星的線速度將增大到原來的 2倍 D．根據(jù)上述 A和 B中所給出的公式可知，衛(wèi)星運動的線速度將減小為原來的 22 倍 解析： 人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力 故 2 22G M m m vF m rrr ?? ? ? ∴3,G M G Mv rr??? 當(dāng) r增大到原來的 2倍時， v減小為原來的 22 倍，ω減小為原來的 24 倍，向心力減小為原來的 14 倍，故選 BD 答案 ： BD 點評 ：分析這類問題，關(guān)鍵是抓住萬有引力提供向心力，分析相關(guān)量之間的變化關(guān)系，在 T、 v 、ω、 r四個量中，一個量發(fā)生變化時，另外三個量一定同時變化。 觸類旁通 圖 341所示， a、 b、 c 是在地 球大氣層外圓形軌道上運行的 3顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是 ( ) A． b、 c的線速度大小相等，且大于 a的速度 B． b、 c的向心加速度大小相等，且大于 a的向心加速度 C． c加速可以追上同一軌道上的 b， b減速可以等候同一軌道上的 c D． a 衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將變大 解析： 穩(wěn)定運行的衛(wèi)星速度變化時，軌道半徑會相應(yīng)地變化，這種情況下速度變化是軌道半徑變化的原因，速度變大，使軌道半徑變大，速度減小，使軌道半徑減小。而不同軌道半徑上穩(wěn)定運行衛(wèi)星的速度與軌道半徑不是這樣的關(guān)系，穩(wěn) 定運行速度隨半徑的增加而減小。要注意區(qū)分兩種情況。 答案： D 三、地球同步衛(wèi)星問題 地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對地靜止衛(wèi)星，是運行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，星距離地球的高度約為 36000 km，衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間相等，即 23時 56分 4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為 /秒，其運行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度。 地球同步衛(wèi)星的五個“一定” ：軌道平面與赤道面共面． ：與地球自轉(zhuǎn)周期相同 ，即 T＝ 24 h. ：與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同． ：離地面的高度 h＝3 GMT24π 2－ R. 圖 341 ： v＝ GMR＋ h. 【 例 3】 地球同步衛(wèi)星到地心的距離 r可由 22324abcr ??求出。已知式中 a的單位是 m， b的單位是 s， c的單位是 m／ s2，則 ( ) A． a是地球半徑， b是地球自轉(zhuǎn)的周期， c是地球表面處的重力加速度； B． B． a是地球半徑， b是同步衛(wèi)星統(tǒng)地心運動的周期 ， c是同步衛(wèi)星的 加速度 C． C． a是赤道周長， b是地球自轉(zhuǎn)周期， c是同步衛(wèi)星的加速度； D． D． a是地球半徑， b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期， c是地球表面處的重力加速度 解析： 由 22 2()MmG m rrT??，可得： 2324GMTr ?? ① 與題目中給出的 22324abcr ??相比需再做進(jìn)一步處理。 考慮到 c的單位是 m／ s2，是加速度的單位，于是引入重力加速度：2Mmmg G r? ② ②式中 g為同步衛(wèi)星的加 速度， r為同步衛(wèi)星到地心距離，由①②兩式可得 22324r T gr ??，進(jìn)而得 224Tgr ??，顯然與選項不符。 引入地球表面處的重力加速度 g0，0 2MgGR? ③ 由①③可得 223 024R T gr ??與 22324abcr ??相比，形式相同，并且符合選項中的要求。 對于同步衛(wèi)星，其繞地心運動的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。 答案 ： AD 點評 ： 此題 不能靠單純分析量綱來驗證結(jié)論，各選項都符合量綱，無法求解。要結(jié)合同步衛(wèi)星的知識進(jìn)行推導(dǎo)，推導(dǎo)的方向是既要符合題目中給出的 22324abcr ??形式，又要符合選項的要求。在推導(dǎo)的過程中思路要清晰，量綱要相符、形式要相同，表面上看是一件很難的事，其實只要試幾次即可。 觸類旁通 （雙選）下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說法正確的是 ( ) A．同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同
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