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1、教师蔡春林科目物理时间201年月U学生年级学校课题所属：学年级目标知识点1万冇引力234知识类别龙占■J八、、万冇引力重难点万冇引力课程纲要：一、万有引力定律应用1.求线速度2.求角速度3.求周期4.求向心加速度二、坏绕速度1.第_宇宙速度，数值意义2.第二宇宙速度，数值意义3.第三宇宙速度，数值意义【考点知识解读】考点1•天体质量M、密度Q的计算剖析：已知卫星绕天体作匀速圆周运动的半径厂和周期T,天体的半径万有引力全部提供向心力:得：M=4龙2厂3GT2M=-ttR3-p33龙r3GT2/?3【例题1】屮子星
2、是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很人。现有一屮子星，观测到它的白转周期为:苏问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。（引力常数G=6.67xlO_1,m3Ag.s2）解析:设想中子星赤道处-小块物质，只有当它受到的万有引力人于或等于它随星体所需的向心力时，屮子星才不会瓦解。设中子星的密度为Q,质量为M,半径为R,白转角速度为⑵，位于赤道处的小物块质量为m,则有GMm2厂2龙412=加3Rco=—M=-ttR’pR~T3由以上各式得°=—,代入数据解得：p
3、=1.27xl014^//n3GT1【变式训练1】、如果某行星有一颗卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T,则町估算此恒星的密度为多少？考点2•地球及行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题剖析：（1）南北极:（不考虑地球自转影响）表面重力加速度:=-RR-赤道：（考虑地球自转影响）表面重力加速度:=m/R（SM2门GM--wR,如果忽略地球自转的影响，即此时g二g（）=-^厂（2）空中重力加速度（离地面/）处）：GMmGM:吋=叱宀严吋【例题2】我国自行研制的“风云一号”、“风云二号”气象卫星运行的
4、轨道是不同的。“一号”是极地圆形轨道卫星。其轨道平面与赤道平面垂直，周期是22h；“二号”是地球同步卫星。两颗卫星相比—号离地面较高；—号观察范用较大；—号运行速度较人。若某天上午8点“风云一号”正好通过某城市的上空,那么下一次它通过该城市上空的时刻将是o解析：根据周期公式"2加馬知，高度越人，周期越人，则“风云二号”气象卫星离地面较高；根据运行轨道的特点知，“风云一号”观察范用较人；根据运行速度公式V=歼知，高度越小，速度越大，贝「风云一号”运行速度较大，由于“风云一号”卫星的周期是12h,每天能对同一地区进
5、行两次观测，在这种轨道上运动的卫星通过任意纬度的地方时时间保持不变。则下一次它通过该城市上空的时刻将是第二天上午8点。答案：风云二号风云一号风云一号第二天上午8点。【变式训练2】可发射一颗人造卫星，使其圆轨道满足下列条件（）A、与地球表血上某一纬度线（非赤道）是共血的同心圆B、与地球表面上某一经度线是共面的同心圆C、与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地面是运动的D、与地球表面上的赤道线是共面同心I虬仇卫星相对地面是静止的考点3.卫星、行星绕中心天体运行问题：剖析：（1）基本规律①由GMm厂、I一Mm2
6、②由G——=m(orMin(2帀丫丽⑺由G——=m——r可得：T=、r2[TJVGM•「如gm④由G^-=加a向口J得：a向=——厂r【例题3】一卫星绕某行星做匀速闘周运动，已知行星表面的重力加速度为g。，行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81,行星的半径&与卫星的半径RZ比R°/R=3.6,行星与卫星Z间的距离r与行星的半径R。=mg,经过计算得出：卫星表面的重Z比〃Rq=60.设卫星表面的重力加速度为g,则在卫星表面冇竺巴力加速度为行星表面的重力加速度的1/3600o±述结果是否正确？若」E确，列式证
7、明；若冇错误，求出正确结果。解析:题中所列关于g的表达式并不是卫星表而的重力加速度，而是卫星绕行星做匀速圆周运动的向心加速度。正确的解法是卫星表面缨=g行星表而竺Fo即($)2巴二旦即g=0.1600。R?Rq~RMgQ【变式训练3】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,耍便卫星在一天的吋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吋，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,地球口转的周期为To考点4.特
8、殊卫星*7/、2剖析：(1)近地卫星•・•G理肇=mg=in—-M—
9、RR2RIT):.v=-yfgR«1.9km/sT=2龙]空=1Ah（2）地球同步卫星周期确定：T=2©仪+力）〜24/?VGM高度确定:(3)双星：两星相互坏绕，万有引力作为每一个卫星坏绕对方的向心力。双星&和B（如图6-2-1）有：rA+rB=r◎①线速度公式:>B-V%图6-2-1②角速度公式:③周期公式:【
