高中物理全程學(xué)習(xí)方略配套課件：32萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用粵教版必修2-文庫(kù)吧資料
2024-11-25 15:25本頁(yè)面
【正文】 的軌道平面必須與赤道平面平行 ,又 由于向心力是萬(wàn)有引力提供的 ,萬(wàn)有引力必須在軌道平面上 , 所以同步衛(wèi)星的軌道平面均在赤道平面上 ,即所有的同步衛(wèi) 星都在赤道的正上方 . (5)同步衛(wèi)星高度固定不變 由 得 也就是說(shuō) ,同步衛(wèi)星必須定位于赤道的正上方 ,離地面的高 度約為 104 km. ? ? 22G M m 2m R hTRh???? ( ) ( )2 43 2G MTh R 3 6 10 k m4 ..? ? ? ??(6)同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度大小一定 :設(shè)其運(yùn)行速度為 v,由于 所以 = 103 m/s. ? ?22M m vGmRhRh ,? ??2G M g RvR h R h????? ? 26679 8 6 4 10 m s6 4 10 3 6 10.. /..???? ? ?四、發(fā)射速度 、 運(yùn)行速度與宇宙速度的區(qū)別 ：是指被發(fā)射物在離開(kāi)發(fā)射裝置時(shí)的初速度 ，要發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星 ， 發(fā)射速度不能小于第一宇宙速度 . (1)若發(fā)射速度大于 km/s， 而小于 km/s,衛(wèi)星將環(huán)繞地球做橢圓軌道運(yùn)動(dòng) . (2)若發(fā)射速度大于等于 km/s 而小于 km/s， 衛(wèi)星將環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) . (3)若發(fā)射速度大于等于 km/s， 衛(wèi)星將飛出太陽(yáng)系 . ：是指衛(wèi)星在進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球做勻速圓 周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度 ， 當(dāng)衛(wèi)星 “ 貼著 ” 地面運(yùn)行時(shí) ， 運(yùn)行速度 等于第一宇宙速度 ， 根據(jù) 可知 ， 人造衛(wèi)星距地面 越高 (即 r越大 )， 運(yùn)行速度越小 . :三個(gè)宇宙速度分別是指發(fā)射的衛(wèi)星成為近地衛(wèi) 星 、 脫離地球引力和脫離太陽(yáng)引力所需要的最小地面發(fā)射 速度 . GMvr? 設(shè)地球質(zhì)量為 M,衛(wèi)星質(zhì)量為 m,衛(wèi)星到地心的距離為 r,衛(wèi)星 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度為 v,根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第 二定律得 : 應(yīng)用近地條件 r≈R(R 為地球半徑 ),取 R=6 400 km, M=6 1024 kg,則 : 22Mm vGmrr ,?GMvr .?GMv 7 9 km sR?? . / .第一宇宙速度的另一種推導(dǎo) : 在地面附近 ,萬(wàn)有引力近似等于重力 ,此力提供衛(wèi)星做勻速 圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 .(地球半徑 R、 地面重力加速度 g已知 ) 由 得 2vm g m R?3v g R 9 8 6 4 0 0 1 0 m s 7 9 k m s? ? ? ? ?. / . / . 第一宇宙速度公式 不僅 適用于地球，也適用于其他任何天體 . GMv gRR??【 典例 4】 已知地球半徑為 R， 地球表面重力加速度為 g， 不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響 . (1)推導(dǎo)第一宇宙速度 v1的表達(dá)式； (2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 運(yùn)行軌道距離地面高度為 h， 求衛(wèi)星的運(yùn)行周期 T. 【 解題指導(dǎo) 】 解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn)： 【 標(biāo)準(zhǔn)解答 】 (1)設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為 m， 地球的質(zhì)量為 M， 地球 表面處物體質(zhì)量為 m′ 在地球表面附近滿(mǎn)足 則 GM=R2g ① 衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力等于它受到的萬(wàn)有引力 則 ② 將 ① 式代入 ② 式 ， 得到 2MmG m gR? ??212v MmmGRR?1v gR?(2)結(jié)合 ① 式衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力為 ③ 由牛頓第二定律得 ④ ③④ 式聯(lián)立解得 答案： (1) (2) ? ? ? ?2
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1