023高三物理高考复习.pptVIP

* * 高三物理高考复习 人造卫星的运动 处理的基本方法：天体运动看成匀速圆周运动，万有引力提供向心力。 F=ma F合=F引=F心=GMm/r2 a= v2/r=ω2r=ωv a=（2π/T）2r a=（2πf）2r 反思：万有引力等于重力,F引= mg →GM=gr2 (黄金代换式，条件：不考虑自转） 万有引力与天体运动 【例1】在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来，假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T，火星可视为半径为r0的均匀球体。 万有引力与天体运动 【例2】兴趣小组成员共同协作，完成了下面的两个实验：①当飞船停留在距X星球一定高度的P点时，正对着X星球发射一个激光脉冲，经时间t1后收到反射回来的信号，此时观察X星球的视角为θ，②当飞船在X星球表面着陆后，把一个弹射器固定在星球表面上，竖直向上弹射一个小球，经测定小球从弹射到落回的时间为t2.已知用上述弹射器在地球上做同样实验时，小球在空中运动的时间为t，又已知地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，光速为c，地球和X星球的自转以及它们对物体的大气阻力均可不计，试根据以上信息，求： ①X星球的半径R； ②X星球的质量M； ③X星球的第一宇宙速度v； ④在X星球发射的卫星的最小周期T. 万有引力与天体运动 P 星球 θ r增加 T增加 v 减小 a减小 ω减小 F减小 r 人造卫星的基本规律 人造卫星的基本规律 【例3】如图所示，a 、b、 c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是 （ ） A．b、 c 的线速度大小相等，且大于a的线速度 B．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度 C．c加速可以追上同一轨道上的b，b减速可以等候同一轨道上的c D．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大 2 a 、近地卫星（r ≈R) b、同步（通讯）卫星(与地球自转同步） h≈3.6X104 Km 1 所有地球卫星运行速度小于7.9km/s、周期大于1.4小时 几个特殊的人造卫星 c、极地卫星（风云一号） 人造卫星的基本规律 【例4】同步卫星离地心距离为r，运行速度为v1，加速度为a 1，地球赤道上的物体随球自转的向心加速度为a 2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则（ ） A. B. C. D. 附录：通讯卫星的总数是有限的。设想在赤道所在平面内，以地球中心为圆心隔50放置一颗通讯卫星，全球通讯卫星的总数应为72个。 人造卫星的基本规律 【例5】侦察卫星在通过地球两极上的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件的情况下全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转的周期为T。 附录：如果周期是12小时，每天能对同一地区进行两次观测。如果周期是6小时，每天能对同一纬度的地方进行四次观测。如果周期是 小时，每天能对同一纬度的地方进行n次观测。 【例6】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 ( ) A. 0.4km/s B. 1.8km/s C. 11km/s D. 36km/s 人造卫星的基本规律 (1)第一宇宙速度(环绕速度)：v1=7.9km/s，是人造地球卫星的最小发射速度，是绕地球做匀速圆周运动中的最大速度. (2)第二宇宙速度(脱离速度)：v2=11.2km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度. (3)第三宇宙速度(逃逸速度)：v3=16.7km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度. 三种宇宙速度 【例7】已知以下信息：a.本题中的已知量为：地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。b.如果以无穷远处为零势能面，则质量为m，距地心为r的物体的势能为（其中M为地球质量，G为引力常量） 利用上述信息解答以下问题： (1)某卫星质量为m，距地心距离为2R,绕地球做匀速圆周运动，求其速率v0=? (2)在(1)中所述卫星向后弹射出质量为 的物体后，围绕地球改做椭圆运动，已知弹射出的物体在原来轨道上