萬有引力定律及其應(yīng)用教案(參考版)
2024-11-26 00:43本頁面
【正文】 （ 其中 R 為地球半徑 g 為地表重力加速度 ） 作業(yè)：另外布置 。 ⑴試求第一種形式下，星體運(yùn)動的線速度和周期。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu) 成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為 R 的圓軌道上運(yùn)行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個項(xiàng)點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行?，F(xiàn)測得兩星中心距離為 R，其運(yùn)動周期為 T，求兩星的總質(zhì)量。 （ 2）由于每顆星的向心力都是由雙星間相互作用 的萬有引力提供的，因此大小必然相等。它們繞兩者連線上某固定點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動。其運(yùn)行軌道與赤道平面重合。 例 8． (2020 年廣州一模） 某一時(shí)刻，所有的地球同步衛(wèi)星 （ ） A．向心力相同 B．線速度相同 C．向心加速度相同 D．離地心的距離相同 答案 D 例 9． (2020 年北京卷 )由于通訊和廣播等方面的需要，許多國 家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的 ( ) A．質(zhì)量可以不同 B．軌道半徑可以不同 C．軌道平面可以不同 D．速率可以不同 解析：所有的地球同步衛(wèi)星離地心的高度都相同；周期、 角速度、線速度大小、向心加速度大小相等． A 正確． 答案： A 點(diǎn)評：需要特 別提 出的是：地球同步衛(wèi)星的有關(guān)知識必須引起高度重視，因?yàn)樵诟呖荚囶}中多次出現(xiàn)。關(guān)于 航天飛機(jī)的運(yùn)動，下列說法中錯誤的有 ( ) A．在軌道 Ⅱ 上經(jīng)過 A 的速度小于經(jīng)過 B 的速度 B．在軌道 Ⅱ 上經(jīng)過 A 的動能小于在軌道 Ⅰ 上經(jīng)過 A 的動能 C．在軌道 Ⅱ 上運(yùn)動的周期小于在軌道 Ⅰ 上運(yùn)動的周期 D．在軌道 Ⅱ 上經(jīng)過 A 的加速度小于在軌道 Ⅰ 上經(jīng)過 A 的加速度 解析： 選 D 航天飛機(jī)在軌道 Ⅱ 上從遠(yuǎn)地點(diǎn) A 向近地點(diǎn) B 運(yùn)動的過程中萬有引力做正功，所以在 A 點(diǎn)的速度小于在 B 點(diǎn)的速度，選項(xiàng) A 正確；航天飛機(jī)在 A 點(diǎn)減速后才能做向心運(yùn)動，從圓形軌道Ⅰ 進(jìn)入橢圓軌道 Ⅱ ，所以軌道 Ⅱ 上經(jīng)過 A 點(diǎn)的動能小于在軌道 Ⅰ 上經(jīng)過 A 點(diǎn)的動能，選項(xiàng) B正確；根據(jù)開普勒第三定律 R3T2＝ k，因?yàn)檐壍愧?的長半軸小于軌道 Ⅰ 的半徑，所以航天飛機(jī)在軌道 Ⅱ 的運(yùn)動周期小于在軌道 Ⅰ 的運(yùn)動周期，選項(xiàng) C 正確；根據(jù)牛頓第二定律 F＝ ma，因航天飛機(jī)在軌道 Ⅱ 和軌道 Ⅰ 上 A 點(diǎn)的萬有引力相等，所以在軌道 Ⅱ上經(jīng)過 A 點(diǎn)的加速度等于在軌道 Ⅰ 上經(jīng)過 A 點(diǎn)的加速度，選項(xiàng) D 錯誤。下列說法正確的是 ( )
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