20xx教科版高中物理必修2第三章第4節(jié)人造衛(wèi)星宇宙速度課時(shí)作業(yè)-閱讀頁
2024-12-18 10:41本頁面
【正文】 經(jīng)過 A的加速度小于在軌道 Ⅰ 上經(jīng)過 A的加速度 題 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 3月，中國(guó)紫金 山天文臺(tái)將 1965年 9月 20日發(fā)現(xiàn)的第 753號(hào)小行星命名為吳 健雄星，其直徑為 32 ，求該小行星的第一宇宙速 度． (已知地球半徑 R0＝ 6 400 km，地球的第一宇宙速度 v0取 8 km/s.) 圖 5 12．如圖 5所示， A是地球的同步衛(wèi)星．另一衛(wèi)星 B的圓形軌道位 于赤道平面內(nèi)，離地 面高度為 R，地球自轉(zhuǎn)角速度為 ω 0，地球表面的重力加速度為 g， O 為地球中心． (1)求衛(wèi)星 B的運(yùn)行周期． (2)如衛(wèi)星 B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時(shí)刻 A、 B兩衛(wèi)星相距最近 (O、 B、 A在 同一直線上 )，則至少經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，他們?cè)僖淮蜗嗑嘧罱? 第 4 節(jié) 人造衛(wèi)星 宇宙速度 課前預(yù)習(xí)練 1．近地軌道 最大環(huán)繞 最小 km/s 2． km/s 3．引力 太陽系 km/s 4．引力 mv2r mω2r m(2πT )2r GMr GMr3 2π r3GM 5． B 6． BC [第一宇宙速度是指衛(wèi)星圍繞天體表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，滿足關(guān)系 GMmR2＝ mv2R，即 v＝GMR ，由該式知，它是最大的環(huán)繞速度；衛(wèi)星發(fā)射得越高，需要的發(fā)射速度越大，故第一宇宙速度等于最小發(fā)射速度的數(shù)值，因此 B、 C正確． ] 7． D [人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球 對(duì)衛(wèi)星的萬有引力提供，由 F＝ GMmr2 知軌道半徑增大到原來的 2倍，衛(wèi)星所需的向心力將變?yōu)樵瓉淼?14， ② 錯(cuò)誤， ③ 正確；由 GMmr2＝ mv2r得 v＝ GMr，知 r 增加到原來的 2 倍時(shí)，速度變?yōu)樵瓉淼?2 ， ① 錯(cuò)誤， ④ 正確，故選 D.] 課堂探究練 1． A [第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度， A對(duì)， B錯(cuò)．根據(jù) GMmR2 ＝ mv2R可知環(huán)繞速度與地球的質(zhì)量和 半徑有關(guān)， C、 D錯(cuò)． ] 2． D [中子星上的第一宇宙速度即為它表面處的衛(wèi)星的環(huán)繞速度，此時(shí)衛(wèi)星的軌道半徑近似地認(rèn)為是該中子星的半徑，且中子星對(duì)衛(wèi)星的萬有引力充當(dāng)向心力，由 GMmr2 ＝ mv2r，得v ＝ GMr ，又 M ＝ ρV ＝ ρ 4π r33 ，得 v ＝ r 4π Gρ3 ＝110 4 410－ 1110 173 m/s＝ 107 m/s.] 點(diǎn)評(píng) 第 一宇宙速度是衛(wèi)星緊貼星球表面運(yùn)行時(shí)的環(huán)繞速度，由衛(wèi)星所受萬有引力充當(dāng)向心力即 GMmr2 ＝ mv2r便可求得 v＝GMr. 3． C [由 GMmR2 ＝ mR4π2T2 得， T＝4π 2R3GM ＝ 2πR3GM，因?yàn)?T′ ＝ 2T＝ 2πR′ 3GM ，解得R′ ＝ 3 4R，故選 C.] 4． (1) gR2 (2)4π 2Rg 解析 (1)人造地球衛(wèi)星受到的地球?qū)λ囊μ峁┫蛐牧?，則 GMmR 2＝mv22R 在地面，物體所受重力等于萬有引力， GMmR2 ＝ mg 兩式聯(lián)立解得 v＝ gR2. (2)T＝ 2π rv ＝ 2π R2M2＝ v21v22 ⑤ 而 ② /④ 可得 M1∶ M2＝ R31∶ R32 ⑥ 同理 ⑤ /⑥ 得 v1∶ v2＝ R1∶ R2 因 R2＝ R0＝ 6 400 km， v2＝ v0＝ 8 km/s， R1＝ 16 km. 所以 v1＝ R1R2
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1