高二物理萬有引力與航天-展示頁
2024-11-24 17:10本頁面
【正文】 況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析計(jì)算。 一切衛(wèi)星的軌道的圓心，與地心重合。 (2)極地軌道：衛(wèi)星的軌道過南北兩極，即在垂直于赤道的平面內(nèi)，如定位衛(wèi)星系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道。 (1)赤道軌道：衛(wèi)星的軌道在赤道平面內(nèi)。 ②由于所有同步衛(wèi)星的周期相同，由 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，其確定的高度約為 104 km。 (2)角速度一定：同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度。在變軌過程中，由于動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，可能出現(xiàn)萬有引力與向心力再次相等，衛(wèi)星即定位于新的軌道。 軌道半徑越大，速度越小，動能越小，但重力勢能越大，且總機(jī)械能也越大，也就是軌道半徑越大的衛(wèi)星，運(yùn)行速度雖小，但發(fā)射速度越大。物理高三復(fù)習(xí)課件： 萬有引力與航天 F萬 =F向 =GMm/r2= (r=R地 +h) 要點(diǎn)一 人造衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期、向心加速度與半徑的關(guān)系 名師支招： GM=gR2稱為“黃金代換”，純粹是四個常數(shù) G、 M、 g、 R間的數(shù)值關(guān)系，因此在任何時候都能進(jìn)行等量代換，不過一定要注意 g和 R的對應(yīng)性，即 g是離天體 M球心 R處的重力加速度值 。 應(yīng) 用 越 高 越 慢 mg=GMm/R2地 (近地時 )→ GM=gR2地 (黃金代換 )→ 推廣 GM行 =g行表 R2行 GM=g(h)(R+h)2 223 32 2 3322211441v G Mm v vrr rGMmrr rrm r T T rT G MGMm a a arr? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 衛(wèi)星發(fā)射過程中，衛(wèi)星上的物體處于超重狀態(tài)，衛(wèi)星進(jìn)入軌道后正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，衛(wèi)星具有的加速度等于軌道處的重力加速度 g軌 ，衛(wèi)星上的物體完全失重，返回時，衛(wèi)星減速運(yùn)動，衛(wèi)星上的物體處于超重狀態(tài)。 人造衛(wèi)星在軌道變換時，總是主動或由于其他原因使速度發(fā)生變化，導(dǎo)致萬有引力與向心力相等的關(guān)系被破壞，繼而發(fā)生近心運(yùn)動或者離心運(yùn)動，發(fā)生變軌。 要點(diǎn)二 與衛(wèi)星相關(guān)的幾個問題 同步衛(wèi)星就是與地球同步運(yùn)轉(zhuǎn)，相對地球靜止的衛(wèi)星，因此可用來作為通訊衛(wèi)星，同步衛(wèi)星有以下幾個特點(diǎn)： (1)周期一定：同步衛(wèi)星在赤道正上方相對地球靜止，它繞地球的運(yùn)動與地球自轉(zhuǎn)同步，它的運(yùn)動周期就等于地球自轉(zhuǎn)的周期， T=24 h。 (3)軌道一定： ①因提供向心力的萬有引力指向圓心，所有同步衛(wèi)星的軌道必在赤道平面內(nèi)。 (4)環(huán)繞速度大小一定：所有同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的線速度的大小是一定的，都是 km/s，環(huán)繞方向與地球自轉(zhuǎn)相同。同步衛(wèi)星就是其中的一種。 (3)其他軌道：除以上兩種軌道外的衛(wèi)星軌道。 23 24GMTr ?? ：把天體的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動，其所需向心力完全由萬有引力提供。 方法一：利用萬有引力定律計(jì)算被圍繞天體 (中心天體 )的質(zhì)量和密度。特別地，當(dāng) r=r0(即貼近被測天體表面飛行 )時，有 ρ=3π/(GT2) 這給我們提供了測量未知天體密度的一種簡便方法。 方法二：利用重力與萬有引力近似相等，估算天體的質(zhì)量和密度。 名師支招： ，盡管題目很多，但其基本方法是不變的，即把天體的運(yùn)動看成圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力。 、航天技術(shù)、
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