速度關(guān)聯(lián)類問題求解速度的合成與分解(編輯修改稿)
2025-04-22 04:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 如圖5′—3所示。圖5′—3由于兩物體在垂直斜面方向不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以vA2=vB2即vAcos30176。=vBsin30176。 ③解得vA=vB= （2）A球落地后反彈速度vA′=vA做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度：Hm= 衛(wèi)星運(yùn)行特點(diǎn)分析及應(yīng)用編輯 楊國興衛(wèi)星運(yùn)行問題與物理知識(shí)（如萬有引力定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等）及地理知識(shí)有十分密切的相關(guān)性，是新高考突出學(xué)科內(nèi)及跨學(xué)科間綜合創(chuàng)新能力考查的命題熱點(diǎn)，也是考生備考應(yīng)試的難點(diǎn).●難點(diǎn)1.（★★★★）用m表示地球通訊衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）的質(zhì)量，h表示它離地面的高度，R0表示地球的半徑，g0表示地球表面處的重力加速度，ω0表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則通訊衛(wèi)星所受地球?qū)λ娜f有引力的大小 2.（★★★★★）俄羅斯“和平號(hào)”空間站在人類航天史上寫下了輝煌的篇章，因不能保障其繼續(xù)運(yùn)行，，使其速度瞬間變小， m，噴出速度為空間站原來速度的37倍，：（1）空間站做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度.（2）空間站落到太平洋表面時(shí)的速度.（設(shè)地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R）3.（★★★★★）已知物體從地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=,其中G、m、R分別是引力常量、=1011Nm2/kg2,c=108 m/：（1）逃逸速度大于真空中光速的天體叫作黑洞，設(shè)某黑洞的質(zhì)量等于太陽的質(zhì)量m=1030 kg，求它的可能最大半徑；（2）在目前天文觀測(cè)范圍內(nèi)，物質(zhì)的平均密度為1027 kg/m3，如果認(rèn)為我們的宇宙是這樣一個(gè)均勻大球體，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物體都不能脫離宇宙，問宇宙的半徑至少多大？●案例探究［例1］（★★★★）用m表示地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量、h表示衛(wèi)星離地面的高度、M表示地球的質(zhì)量、R0表示地球的半徑、g0表示地球表面處的重力加速度、T0表示地球自轉(zhuǎn)的周期、ω0表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則：（1）地球同步通信衛(wèi)星的環(huán)繞速度v為（R0+h） B. C. D. （2）地球同步通信衛(wèi)星所受的地球?qū)λ娜f有引力F的大小為 （R0+h） （3）地球同步通信衛(wèi)星離地面的高度h為，則衛(wèi)星離地面的高度就被確定B. R0C. R0，環(huán)繞速度增大，高度降低，環(huán)繞速度減小，仍能同步命題意圖：.錯(cuò)解分析：（1）把握不住解題的基本依據(jù)：地球?qū)ζ浔砻嫖矬w的萬有引力約等于物體所受重力，衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供，使問題難以切入.（2）思維缺乏開放性造成漏解.（3）推理缺乏嚴(yán)密性導(dǎo)致錯(cuò)解.解題方法與技巧：（1）設(shè)地球同步衛(wèi)星離地心的高度為r,則r=R0+h則環(huán)繞速度v=ω0r=ω0（R0+h）.同步衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)由萬有引力提供向心力：即G得v=又有G=mω02,所以r=則v=ω0r=ω0==故選項(xiàng)A、B、C、D均正確.（2）地球同步衛(wèi)星的重力加速度為g′=（）2g0，地球?qū)λ娜f有引力大小可認(rèn)為等于同步衛(wèi)星的重力mg0來提供向心力：即mg0=mω02（R0+h）所以h=R0F向=mω02（R0+h）=m故選項(xiàng)A、B、C、D均正確.（3）因?yàn)閔=R0，式中R0、g0、ω0都是確定的，故h被確定.但ω0=，所以h=R0故選項(xiàng)A，B，C正確.［例2］（★★★★★）1986年2月20日發(fā)射升空的“和平號(hào)”空間站，在服役15年后于2001年3月23日墜落在南太平洋.“和平號(hào)”風(fēng)風(fēng)雨雨15年鑄就了輝煌業(yè)績，已成為航天史上的永恒篇章.“和平號(hào)”空間站總質(zhì)量137 t，工作容積超過400 m3，是迄今為止人類探索太空規(guī)模最大的航天器，有“人造天宮”“龐然大物”按照地面指令準(zhǔn)確墜落在預(yù)定海域，這在人類歷史上還是第一次.“和平號(hào)”空間站正常運(yùn)行時(shí)，距離地面的平均高度大約為350 ，此時(shí)“和平號(hào)”距離地面的高度大約為240 “和平號(hào)”沿
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