20xx粵教版高中物理必修2第三章第三節(jié)飛向太空-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 船在軌道上運(yùn)行的加速度大小； (2)已知大西洋星距地面的高度約為地球半徑的 6倍，估算大西洋星的速率． 解： (1)設(shè)飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為 a，飛船質(zhì)量為 m1，由萬有引力定律和牛頓第二定律得 GMm1R＋ h 2＝ m1a， h＝R20① 由物體在地球表面受到的萬有引力近似等于物體重力得 GMm0R2 ＝ m0g ② 由 ①② 式得 a＝ 400441g＝ . (2)設(shè)大西洋星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度 為 v、質(zhì)量為 m2，由萬有引力定律和牛頓第二定律，得 GMm2R＋ h 2＝m2v2R＋ h ， h′＝ 6R③ 由 ②③ 式得 v＝ gR7 . 。 2021年 6月 18 日約 11 時(shí)左右轉(zhuǎn)入自主控制飛行， 14 時(shí)左右與天宮一號(hào)實(shí)施自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，這是中國(guó)實(shí)施的首次載人空間交會(huì)對(duì)接。中國(guó)第一艘執(zhí)行“多人多天”任務(wù)的載人飛船并首次進(jìn)行多人多天飛行試驗(yàn)。 1990年 4月 7日，長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射美國(guó)研制的“亞洲一號(hào)”衛(wèi)星。 第三節(jié) 飛向太空 課前自主預(yù)習(xí) 1. 火箭發(fā)射的基本原理： 火箭是利用自身攜帶的燃料燃燒后急速噴出的氣體產(chǎn)生的 ，推動(dòng)火箭前進(jìn)，使火箭發(fā)射升空的。 1 1968年 4月 1日，我國(guó)航天醫(yī)學(xué)工程研究所成立 1970年 4月 24日 ,第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅” 1號(hào)在酒泉發(fā)射成功 1975年 11月 26日，首顆返回式衛(wèi)星發(fā)射成功， 3天后順利返回 1979年，遠(yuǎn)望 1號(hào)航天測(cè)量船建成并投入使用 1985年，我國(guó)正式宣布將長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭投入國(guó)際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)。 2021年 10月 12日，我國(guó)成功發(fā)射第二艘載人飛船神舟六號(hào)，宇航員費(fèi)俊龍和聶海勝。 2021年 6月 16日 18時(shí) 37分，神舟九號(hào)飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。根據(jù)公式GMm/R2=ma 可知“嫦娥一號(hào)”沿 48小時(shí)軌道在 B 點(diǎn)的加速度等于沿 24小時(shí)軌道在 B點(diǎn)的加速度，故 D錯(cuò)。M2M1＝ b3a，選項(xiàng) B錯(cuò)誤．由 v＝ GMr可知，軌道半徑越大，運(yùn)行速度越小，所以選項(xiàng) C錯(cuò)誤．要使衛(wèi)星從停泊軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，必須使衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)，即應(yīng)增加衛(wèi)星的動(dòng)能，選項(xiàng) D正確． [答案 ] AD 觸類旁通 2． (雙選 )發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓形軌道 1，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道 2 運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道 2 相切于 Q 點(diǎn)，軌道 3相切于 P點(diǎn)，如圖 3－ 3－ 5所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在 3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是 ( BD ) 圖 3－ 3－ 5 A．衛(wèi)星在軌道 3上的運(yùn)行速率大于在軌道 1上的速率 B．衛(wèi)星在軌道 3上的角速度小于在軌道 1上的角速度 C．衛(wèi)星在軌道 1上經(jīng)過 Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道 2上經(jīng)過 Q點(diǎn)時(shí)的加速度 圖 3－ 3－ 4 D．衛(wèi)星在軌道 2上經(jīng)過 P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道 3上經(jīng)過 P點(diǎn)時(shí)的加速度 解析：由于萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有 GMmr2 ＝ mv2r ＝ mω2r，所以 v＝GMr 、 ω ＝GM r1r3，則 v1v ω 1ω 3， A錯(cuò) B對(duì)； Q點(diǎn)是圓周軌道1與橢圓軌道 2的相切點(diǎn)，由于萬有引力提供向心力，則有 GMmr2 ＝ ma 向 ，所以 a 向 ＝ GMr2 .顯然，衛(wèi)星在經(jīng)過圓周軌道 1上的 Q點(diǎn)和在經(jīng)過橢圓軌道 2上的 Q點(diǎn)時(shí)具有的向心加速度均為 a 向＝ GMr2， C錯(cuò)；同理可得 D對(duì)． 隨 堂練習(xí) 一、單項(xiàng)選擇題 1．在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船內(nèi)，下列儀器可以正常使用的有 ( D ) A．天平 B．彈簧測(cè)力計(jì) C．桿秤 D．酒精溫度計(jì) 解析：繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船內(nèi)處于完全失重狀態(tài)，故選項(xiàng) D對(duì)． 2．人造地球衛(wèi)星進(jìn)入軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下面的說法中正確的是 ( C ) A．衛(wèi)星內(nèi)的物體處于完全失重狀態(tài)，衛(wèi)星本身沒有失重 B．衛(wèi)星內(nèi)的物體不再受重力作用 C．衛(wèi)星內(nèi)的物體仍受重力作用 D．衛(wèi)星內(nèi)的物體不受重力的作用而只受向心力的作用 解析：人造地球衛(wèi)星進(jìn)入軌道運(yùn)行處于完全失重狀態(tài)，仍 受重力作用，這時(shí)，重力全部用于提供向心力，故選項(xiàng) C對(duì)． 3．繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星內(nèi)有一質(zhì)量為 2 kg的物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，這個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) ( A ) A．等于零 B．等于 20 N C．大于 20 N D．小于 20 N 解析：人造地球衛(wèi)星在軌道內(nèi)只受地球?qū)λ娜f有引力作用，且用于提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，選項(xiàng) A對(duì)． 4．通信衛(wèi)星繞地球赤道運(yùn)轉(zhuǎn)，其周期與地球周期相同，這種衛(wèi)星稱為同步衛(wèi)星，由地面看，此衛(wèi)星像是懸在高空中靜止不動(dòng)，有關(guān)同步衛(wèi)星的敘述正確的是 ( D ) A．它的位置太高，不會(huì)受地 球引力的作用，所以能懸在高空靜止 B．它受到太陽的引力恰好等于地球?qū)λ囊? C．它受到月亮的引力恰好等于地球?qū)λ囊? D．它受到地球的引力恰好等于它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 解析：同步衛(wèi)星在軌道內(nèi)只受地球?qū)λ娜f有引力作用，且用于提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，選項(xiàng) D對(duì)． 5．關(guān)于繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星 ( D ) A．衛(wèi)星的軌道半徑越大，其線速度越小，因此發(fā)射越容易 B．衛(wèi)星的軌道半徑越大，其線速度越大，因此發(fā)射越困難 C．由于第一宇宙速度為 km/s是恒定的，因此，發(fā)射任何衛(wèi)星難易程度 是相同的 D．由于最小發(fā)射速度是剛好能使物體繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，因此軌道半徑越大，發(fā)射越困難 解析：當(dāng)沿地球自轉(zhuǎn)的切線方向發(fā)射人造地球衛(wèi)星時(shí)，速度達(dá)到 km/s，剛好能繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若軌道半徑增大時(shí)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解，必須要有豎直方向的分速度，因而發(fā)射速度將變大，因此，軌道半徑越大發(fā)射越困難． 二、雙項(xiàng)選擇題 6．航天技術(shù)的不斷發(fā)展，為人
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