[政史地]專題復(fù)習(xí)(文件)
【正文】 、 v、 ω、 T均與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，只由軌道半徑 r和中心天體質(zhì)量共同決定． (3)衛(wèi)星變軌時(shí)半徑的變化，根據(jù)萬有引力和所需向心力的 大小關(guān)系判斷；穩(wěn)定在新軌道上的運(yùn)行速度變化由 v＝ 判斷． 萬有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來 3．同步衛(wèi)星 : 同步衛(wèi)星就是與地球同步運(yùn)轉(zhuǎn)，相對(duì)地球靜止的衛(wèi)星，因此可用來作為通訊衛(wèi)星．同步衛(wèi)星有以下幾個(gè)特點(diǎn)： (1)周期一定：同步衛(wèi)星在赤道正上方相對(duì)地球靜止，它繞 地球的運(yùn)動(dòng)與地球自轉(zhuǎn)同步，它的運(yùn)動(dòng)周期就等于地球 自轉(zhuǎn)的周期， T＝ 24 h. (2)角速度一定：同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度等于地球 自轉(zhuǎn)的角速度． 萬有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來 (3)軌道一定： ①因提供向心力的萬有引力指向圓心，所有同步衛(wèi)星的 軌道必在赤道平面內(nèi)． ②由于所有同步衛(wèi)星的周期相同，由 r＝ 知，所有同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同，即在同一軌道上運(yùn)動(dòng)，其 確定的高度約為 104 km. (4)運(yùn)行速度大小一定：所有同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度 的大小是一定的，都是 km/s，運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn) 相同． 萬有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來 (1)赤道軌道：衛(wèi)星的軌道在赤道平面內(nèi)．同步衛(wèi)星就是 其中的一種． (2)極地軌道：衛(wèi)星的軌道過南北兩極，即在垂直于赤道的 平面內(nèi)．如定位衛(wèi)星系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道． (3)其他軌道：除以上兩種軌道外的衛(wèi)星軌道． 一切衛(wèi)星的軌道的圓心與地心重合． 萬有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來 例 3.(12分 )土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒 ,其繞土星的運(yùn)動(dòng)可視為圓周運(yùn)動(dòng) .其中有兩個(gè)巖石顆粒 A和 B與土星中心的距離分別為 rA＝ 104 km和 rB＝ 105 用 .(結(jié)果可用根式表示 ).求 :(1) 巖石顆粒 A和 B的線速度之比 . (2) 巖石顆粒 A和 B的周期之比 .(3)土星探測(cè)器上有一物體 ,在地球上重為 10 N,推算出它在距土星中心 105 km處受到土星的引力為 知地球半徑為 103 km,請(qǐng)估算土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的多少倍？ [答案 ] (1) (3)95倍 萬有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來 解析： 巖石顆粒繞土星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和萬有引力定律得 (1) 所以 v＝ (2分 ) 則巖石顆粒 A和 B的線速度之比為 vA∶ vB＝ (2分 ) 萬有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來 (2) 所以 T＝ (2分 ) 則巖石顆粒 A和 B的周期之比為 TA∶ TB＝ (2分) 萬有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來 (3)F萬 ＝ ＝ G重 (2分 ) 由題意可得： 10＝ 0． 38＝ 解得 ＝ 95 (2分 ) 即土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的 95倍． [答案 ] (1) (3)95倍 萬有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來 [歸納 ] 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) ,線速度、角速度、向心加速度、向心力和軌道半徑間有一定的制約關(guān)系 .例如 ,只有當(dāng)角速度不變時(shí) ,線速度才與半徑成正比 。安徽高考 )2022年 2月 11日 ,俄羅斯的 “ 宇宙－ 2251” 衛(wèi)星和美國(guó)的 “ 銥－ 33” 衛(wèi)星在西伯利亞上空約805 km處發(fā)生碰撞 .這是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi) 星碰撞事件 .碰撞過程中產(chǎn)生的大量碎片可能會(huì)影響太空環(huán)境 .假定有甲、乙兩塊碎片 ,繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，甲的運(yùn)行速率比乙的大 ,則下列說法中不正確的是 ( ) A．甲的運(yùn)行周期一定比乙的長(zhǎng) 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 D 萬有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來 解析： 萬有引力提供碎片做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力， ＝ M 解得 v＝ 因?yàn)榧椎乃俾瘦^大，所以甲的軌道半徑較小， B錯(cuò)誤．根據(jù)周期公式 T＝ ＝ 2π 可知，甲的運(yùn)動(dòng)周期較小，所以 A錯(cuò)誤．根據(jù)加速度公式 a＝ 可知甲的加速度較大，所以 D正確．因甲、乙碎片質(zhì)量未知，不能確定甲、乙向心力的大小關(guān)系，所以 C錯(cuò)誤． 答案： D 萬有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來 練 4. (2022深圳模擬 )近年來，人類發(fā)射的多枚火星探測(cè)器已 經(jīng)相繼在火星上著陸，正在進(jìn)行著激動(dòng)人心的科學(xué)探究， 為我們將來登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅(jiān)實(shí) 的基礎(chǔ)．如果火星探測(cè)器環(huán)繞火星做 “近地” 勻速圓周 運(yùn)動(dòng)，并測(cè)得該運(yùn)動(dòng)的周期為 T，則火星的平均密度 ρ的 表達(dá)式為 (k為某個(gè)常數(shù) ) ( ) A． ρ＝ kT B． ρ＝ C． ρ＝ kT2
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