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1、万有引力第2课时 万有引力与卫星运动 活动一：卫星运行参量的比较与计算及三种宇宙速度例1如图所示，在地球同一轨道平面上的三颗不同的人造卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是()A根据v，可知vAvBFBFCC角速度ABCD向心加速度aAaBaC卫星的各物理量随轨道半径的变化规律：例2已知地球半径为R，不考虑地球自转的影响根据以下条件推导第一宇宙速度v1的表达式(1)已知地球质量为M，引力常量为G(2)已知地球表面的重力加速度g例3我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的1/4，地球上的
2、第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为()A0.4km/s B1.8km/s C11km/s D36km/s三种宇宙速度：活动二：两种特殊卫星1近地卫星例4在月球表面，宇航员测出小物块自由下落h高度的时间为t，当宇宙飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时，测出其环绕周期为T，已知引力常量为G，根据上述物理量求出月球的质量M2同步卫星例5据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是（ ）A、运行速度大于7.9 k
3、m/sB、离地面高度一定，相对地面静止C、绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D、向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等例6(多选)已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是()A卫星距地面的高度为B卫星的运行速度小于第一宇宙速度C卫星运行时受到的向心力大小为GD卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度同步卫星的特点：活动三：双星模型例7冥王星与其附近的星体卡戎可视为双星系统，质量比约为71，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动由此可知冥王星绕O点运动的()A轨道半径约为卡戎的1/7B角速度大小约为卡戎的1
4、/7PQ12D、卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。3C线速度大小约为卡戎的7倍D向心力小约为卡戎的7倍活动四：卫星的变轨问题例8发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：A、卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。B、卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。C、卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度。D、卫星在轨道2上经过P点时的加速度
5、等于它在轨道3上经过P点时的加速度。加速度。例9假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0。如图所示，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道上运行，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道绕月球做圆周运动求：(1)飞船在轨道上的运行速率v1和周期T1；(2)飞船在A点处点火时，动能如何变化？在B点呢？(3)比较在轨道和轨道上经过A的速度大小、加速度大小、；在轨道上经过A、B的速度大小；在轨道和轨道上运动的周期【课堂检测】12009年2月11日，俄罗斯的“宇宙2251”卫星和美国的“铱33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生碰撞这是历史上首次发生的完整在轨
6、卫星碰撞事件碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是()A甲的运行周期一定比乙的长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2如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动下列说法正确的是() A太阳对各小行星的引力相同 B各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值3设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v
7、1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是()A. B. C. D. 4（多）2007年10月25日17时55分，北京航天飞行控制中心对“嫦娥一号”卫星实施首次变轨控制并获得成功这次变轨是在卫星运行到远地点时实施的，而此后将要进行的3次变轨均在近地点实施“嫦娥一号”卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施，是为了抬高卫星近地点的轨道高度同样的道理，要抬高远地点的高度就需要在近地点实施变轨如图为“嫦娥一号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，下列说法中正确的是()A“嫦娥一号”在轨道1的A点处应点火加速B“嫦娥一号”在轨道1的A点处的速度比在轨道2的A点处的速度大C“嫦娥一号”在轨道1的A点处的加速度比在轨道2的A点处的加速度大D“嫦娥一号”在轨道1的B点处的机械能比在轨道2的C点处的机械能大
