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-預(yù)覽頁
【正文】 km/s ： 人造衛(wèi)星在高空沿著圓形軌道運(yùn)行的線速度。 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(yùn)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(yùn)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。 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。 對于同步衛(wèi)星，其繞地心運(yùn)動的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。 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)同步，衛(wèi)星的高度和速率就被確定 B．同步衛(wèi)星的角速度雖已被確定，但高度和速率可以選擇，高度增加 ，速率增大；高度降低，速率減小，仍同步 C．我國發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是 114分鐘，比同步衛(wèi)星的周期短，所以第一顆人造地球衛(wèi)星離地面的高度比同步衛(wèi)星低 D．同步衛(wèi)星的速率比我國發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星的速率大 解析：同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，即它們的周期 (T)相同，設(shè)同步衛(wèi)星繞地心近似做勻速圓周運(yùn)動所需向心力由衛(wèi)星 (m)和地球 (M)間的萬有引力提供；設(shè)地球半徑為 R，同步衛(wèi)星高度為 h，因?yàn)?F 引 ＝ F 向 ，所以 G MmR＋ h 2＝ m4π2T2 (R＋ h)．得 h＝3 GMT24π － R，可見， h一定． 由 GMmR＋ h 2＝ m v2R＋ h 得： v＝GMR＋ h， 可見 v一定．所以，選項(xiàng) A是正確的． 由于同步衛(wèi)星的周期確定，即角速度確定，則 h和 v均隨之確定，不能改變，否則不同步，所以選項(xiàng) B是錯的． 由 h＝3 GMT24π 2－ R可知，當(dāng) T變小時， h變小，可見，第一顆人造衛(wèi)星離地面的高度比同步衛(wèi)星低，速率比同步衛(wèi)星大，故選項(xiàng) C正確， D錯誤 ． 答案： AC 第三 章 萬有引力定律及其應(yīng)用 單元測試 （時間 50分鐘，滿分 100分） 一 .單項(xiàng)選擇題 （本題共 4小題，每小題 4分，共 16分。每小題全選對者得 6分；只選 1個且正確得 3分；錯選、多選、不選得 0分） 5． （ 11廣東）現(xiàn)有兩顆繞地球勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星 A和 B，它們的軌道半徑分別為 rA和 rB。東莞模擬 )兩顆靠得較近的天體叫雙星，它們以兩者重心連線上的某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下關(guān)于雙星的說法中正確的是 ( ) A．它們做圓周運(yùn)動的角速度與其質(zhì)量成反比 B．它們做圓周運(yùn)動的線速度與其質(zhì)量成反比 C．它們所受向心力與其 質(zhì)量成反比 D．它們做圓周運(yùn)動的半徑與其質(zhì)量成正比 解析：雙星的角速度相同，與質(zhì)量無關(guān)， A正確．不管雙星質(zhì)量大小關(guān)系如何，雙星受到相互的吸引力總是大小相等的，分別等于它們做勻速圓周運(yùn)動的向心力， C不正確．對于雙星分別有 GMmL2＝ Mω 2R， GMmL2 ＝ mω 2r， R∶ r＝ m∶ M， D 不正確．線速度之比 V∶ v＝ m∶ M， B正確． 答案： AB 三．非選擇題 （本題共 3小題，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確 寫出數(shù)值和單位。由萬有引力定律和牛頓定律得 rmrMmG 22 ?? 利用2rMmG ＝ g得 32rgR＝ ? 2由于 ? ＝ T?2 ， T表示周期。設(shè)每個星體的質(zhì)量均為 m。
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