[政史地]專題復(fù)習(xí)-文庫(kù)吧資料
2025-02-27 13:00本頁(yè)面
【正文】 碰撞事件 .碰撞過(guò)程中產(chǎn)生的大量碎片可能會(huì)影響太空環(huán)境 .假定有甲、乙兩塊碎片 ,繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，甲的運(yùn)行速率比乙的大 ,則下列說(shuō)法中不正確的是 ( ) A．甲的運(yùn)行周期一定比乙的長(zhǎng) B．甲距地面的高度一定比乙的高 C．甲的向心力一定比乙的小 D．甲的加速度一定比乙的大 D 萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) 解析： 萬(wàn)有引力提供碎片做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力， ＝ M 解得 v＝ 因?yàn)榧椎乃俾瘦^大，所以甲的軌道半徑較小， B錯(cuò)誤．根據(jù)周期公式 T＝ ＝ 2π 可知，甲的運(yùn)動(dòng)周期較小，所以 A錯(cuò)誤．根據(jù)加速度公式 a＝ 可知甲的加速度較大，所以 D正確．因甲、乙碎片質(zhì)量未知，不能確定甲、乙向心力的大小關(guān)系，所以 C錯(cuò)誤． 答案： D 萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) 練 4. (2022 赤道上空的同步軌道．關(guān)于成功定點(diǎn)后的“ 天鏈一號(hào) 01星 ” ，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．運(yùn)行速度大于 km/s B．離地面高度一定，相對(duì)地面靜止 C．繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度小 D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等 BC 萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) 例 5. (2022江蘇 模擬 ) 英國(guó) 《 新科學(xué)家 (New Scientist)》 雜志評(píng)選出了 2022年度世界 8項(xiàng)科學(xué)之最 ,在 XTEJ1650—500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中 ,若某黑洞的半徑 R約為 45 km,質(zhì)量 M和半徑 R的關(guān) 系滿足 (其中 c為光速 ,G為引力常量 ),則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級(jí)為 ( ) m/s2 m/s2 m/s2 m/s2 C 解析 可認(rèn)為黑洞表面物體的重力等于萬(wàn)有引力 ,即 ,即 ,將 代入上式得 2RGMmmg ?2RGMg ?GcRM22?21223282 m / s101m / s10452)103(2 ???????RcgGCRM22?萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) (一 ).衛(wèi)星的各物理量隨軌道半徑的變化而變化的規(guī)律 ：向心力是由萬(wàn)有引力充當(dāng)?shù)?，即F＝ 再根據(jù)牛頓第二定律可得，隨著軌道半徑的增加，衛(wèi)星的向心力和向心加速度都減小． v：由 得 v＝ 隨著軌道半徑的增加，衛(wèi)星的線速度減?。? 題型 2 衛(wèi)星和航天問(wèn)題 萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) ω：由 ＝ mω2r得 ω＝ 隨著軌道半徑的增加，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的角速度減小． ：由 得 T＝ 2π 隨著軌道半 徑的增加，衛(wèi)星的周期增大． 萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) （二）衛(wèi)星的穩(wěn)定運(yùn)行與變軌運(yùn)行分析 ： 若衛(wèi)星所受萬(wàn)有引力等于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，將保持勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即 ＝ mrω2＝ mr( )2. 萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) ： 當(dāng)衛(wèi)星由于某種原因速度突然改變時(shí) (開(kāi)啟或關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)或空氣阻力作用 ),萬(wàn)有引力就不再等于向心力 ,衛(wèi)星將做變軌運(yùn)行． ①當(dāng) v增大時(shí) ,所需向心力 m 增大 ,即萬(wàn)有引力不足 以提供向心力 ,衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng) ,脫離原來(lái)的圓軌道 ,軌道半徑變大 ,但衛(wèi)星一旦進(jìn)入新的軌道運(yùn)行 ,由 v＝ 知其運(yùn)行速度要減小 ,但重力勢(shì)能、機(jī)械能均增加． 萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) ②當(dāng)衛(wèi)星的速度突然減小時(shí)，向心力 減小，即萬(wàn)有引力大于衛(wèi)星所需的向心力，因此衛(wèi)星將做向心運(yùn)動(dòng)，同樣會(huì)脫離原來(lái)的圓軌道，軌道半徑變小，進(jìn)入新軌道運(yùn)行時(shí)由 v＝ 知運(yùn)行速度將增大，但重力勢(shì)能、機(jī)械能均減少． (衛(wèi)星的發(fā)射和回收就是利用了這一原理 )． 萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) 堤示： (1)衛(wèi)星的 a、 v、 ω、 T是相互聯(lián)系的 ,其中一個(gè)量發(fā)生變化，其他各量也隨之發(fā)生變化． (2)a、 v、 ω、 T均與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，只由軌道半徑 r和中心天體質(zhì)量共同決定． (3)衛(wèi)星變軌時(shí)半徑的變化，根據(jù)萬(wàn)有引力和所需向心力的 大小關(guān)系判斷；穩(wěn)定在新軌道上的運(yùn)行速度變化由 v＝ 判斷． 萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) 3．同步衛(wèi)星 : 同步衛(wèi)星就是與地球同步運(yùn)轉(zhuǎn)，相對(duì)地球靜止的衛(wèi)星，因此可用來(lái)作為通訊衛(wèi)星．同步衛(wèi)星有以下幾個(gè)特點(diǎn)： (1)周期一定：同步衛(wèi)星在赤道正上方相對(duì)地球靜止，它繞 地球的運(yùn)動(dòng)與地球自轉(zhuǎn)同步，它的運(yùn)動(dòng)周期就等于地球 自轉(zhuǎn)的周期， T＝ 24 h. (2)角速度一定：同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度等于地球 自轉(zhuǎn)的角速度． 萬(wàn)有引力定律 專題復(fù)習(xí) (8) 知識(shí)改變命運(yùn) 學(xué)習(xí)成就未來(lái) (3)軌道一定： ①因提供向心力的萬(wàn)有引力指向圓心，所有同步衛(wèi)星的 軌道必在赤道平面內(nèi)． ②由于所有同步衛(wèi)星的周期相同，由 r＝ 知，所有同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同，即在同一軌道上運(yùn)動(dòng)，其 確定的高度約為 104 km.
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