高考物理人造衛(wèi)星系列問(wèn)題(文件)
【正文】 T計(jì)算 = 2 π L 2 2 L= π Lv G m1N（ 2）根據(jù)觀測(cè)結(jié)果，星體的運(yùn)動(dòng)周期 T觀測(cè)= T計(jì)算 ＜ T計(jì)算 這種差異是由雙星區(qū)均勻分布的暗物質(zhì)引起的，均勻分布在球體內(nèi)的暗物質(zhì)對(duì)雙星系統(tǒng)的作用與一質(zhì)量等于球內(nèi)暗物質(zhì)的總質(zhì)量 m′, 位于中點(diǎn) O處的質(zhì)點(diǎn)的作用相同 .設(shè)暗物質(zhì)作用后雙星的速度即為觀察到的速度 v觀測(cè) ，則有 ?觀 測(cè) 2 222v G m m mm = + GL2 L (L 2 ) 專題訓(xùn)練 v觀測(cè) = ?G (m + 4 m )2LO m m L 因?yàn)樵谥荛L(zhǎng)一定時(shí)，周期和速度成反比， 1N由 T觀測(cè) = T計(jì)算 得 觀 測(cè)1 1 1=vvN把以上各式代入得 / N 1m = m4設(shè)所求暗物質(zhì)的密度為 ρ ，則有 34 L N 1π () ρ =m3 2 4故 ρ = 33(N 1)m2π L 肼（ N2H4） 為燃料，以 NO2為氧化劑，反應(yīng)生成的氮?dú)夂退畾飧咚傧蚝髧姵?，使衛(wèi)星改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 解 :設(shè)該恒星表面的光子以光速向外發(fā)射剛好不能脫離該恒星的引力，于是有： ? ?2 1 1 3 142281 G M mm c = ,2R2 G M 2 6 .7 1 0 2 10R = = = 3 10c3 10m 專題聚焦 專題訓(xùn)練 ，不斷把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球上，假定經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采后，地球仍可看作是均勻的球體，月球仍沿開(kāi)采前的圓周軌道運(yùn)動(dòng)，則與開(kāi)采前相比 (BD) ，繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會(huì)慢慢改變 .每次測(cè)量中衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可近似看作圓周運(yùn)動(dòng) .某次測(cè)量衛(wèi)星的軌道半徑為 r1，后來(lái)變?yōu)?r2,r2＜ Ek Ek2表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的動(dòng)能， T T2表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，則 ＜ Ek1， T2＜ T1 ＜ Ek1， T2＞ T1 ＞ Ek1， T2＜ T1 ＞ Ek1， T2＞ T1 (C) 專題訓(xùn)練 222a b c4π r可由 r3= 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 ， b是地球自轉(zhuǎn)的周期， c是地球表面處的重力加速度 ， b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期， c是同步衛(wèi)星的加速度 ， b是地球自轉(zhuǎn)的周期， c是同步衛(wèi)星的加速度 ， b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期， c是地球表面處的重力加速度 (AD) 專題訓(xùn)練 ，具有極大的密度 .通過(guò)觀察已知某中子星的自轉(zhuǎn)速度 ω=60πrad/s，該中子星并沒(méi)有因?yàn)樽赞D(zhuǎn)而解體，根據(jù)這些事實(shí)人們可以推知中子星的密度 .試寫(xiě)出中子星的密度最小值的表達(dá)式為 ρ=__ _ ，計(jì)算出該中子星的密度至少為 _______ kg/m3.（假設(shè)中子通過(guò)萬(wàn)有引力結(jié)合成球狀星體，保留 2位有效數(shù)字） 3ω2/4πG 1014 ，恰能在日落后 4小時(shí)的時(shí)候，觀察到一顆自己頭頂上空被陽(yáng)光照亮的人造地球衛(wèi)星，若該衛(wèi)星是在赤道所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，又已知地球的同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道半徑約為地球半徑的 ，試估算此人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期為 _______ s. 104 專題訓(xùn)練 2G mR (第二宇宙速度 )v2= ,其中 G、 m、 R分別是引力常量、地球的質(zhì)量和半徑 .已知G= 1011N V3=如果物體的速度等于或大于 ，物體就擺脫了太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙空間去。 解 :① 比較 3狀態(tài) ,∵ r2r3,∴ v3v2,比較 3 狀態(tài)角速度相同 ,而 r1r3,∴ v1v3,因此有 v1v3v2.② 比較 3狀態(tài) ,∵ r2r3,而向 心加速度就是衛(wèi)星所在位置處的重力 加速度 g=GM/r2∝1/ r2,∴ a3a2, 比 較 3狀態(tài) ,角速度相同 ,而 r1r3, 由 a=rω 2∝ r,有 a1a3,∴ a1a3a2. ③ 比較 2狀態(tài) ,周長(zhǎng)相同而 v1 v2,∴ T2T1,而 T3=T1,∴ T2T1=T3 ⑵ 關(guān)于第二 .第三宇宙速度 引力勢(shì)能的表達(dá)式為 PG M mE = r 專題聚焦 將物體從地球表面向上提高 h，相當(dāng)于式中的 r由 R增大到 R+h，因此其勢(shì)能的增加量為 P1 1 G M mΔ E = G M m ( )= hR R + h R ( R + h )(在地面附近時(shí)，可認(rèn)為 R+h=R，因此有 ΔEP=mgh，若取地面為重力勢(shì)能的參考平面，則有 Ep=mgh) 物體為了脫離地球的引力而飛離地球，必須具有足夠大的動(dòng)能： 24221 G M m 2 G Mm v = , v = = 1 .1 2 1 0 m / s2 R R這就是 第二宇宙速度 。 在受力分析中，認(rèn)為靜止在 水平面上的物體所受重力 G 和支持力 N二力平衡。mv02=189。求探 測(cè)器繞過(guò)行星后的速率 v（用 v0、 u0表示）。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1