万有引力定律的应用二

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1、万有引力定律的应用二2010-2-28问题1以多大的速度抛出一物体,物体不再落回地面而成为环绕地球表面做圆周运动的卫星?1.已知地球质量M,半径为R,万有引力常量G,卫星环绕地球表面做匀速圆周运动.求卫星的速度v.voF2.已知地球半径R,地球表面重力加速度g.卫星环绕地球表面做匀速圆周运动.求卫星的速度v.voF问题21.已知地球质量为M,万有引力常量为G,卫星绕地球做圆周运动,轨道半径为r.求卫星的1.加速度a.2.线速度v.3.角速度.4.周期T.FvrRv11.随r减小,a,v,,T分别怎样变化?2.求最大速度,

2、最大加速度,最小周期.2.已知地球半径R,地球表面重力加速度g.卫星绕地球做圆周运动,轨道半径为r.求卫星的1.加速度a.2.线速度v.3.角速度.4.周期T.FvrRv1宇宙速度宇宙速度1.第一宇宙速度(环绕速度)v1=7.9km/s2.第二宇宙速度(脱离速度)v2=11.2km/s3.第三宇宙速度(逃逸速度)v3=16.7km/sv1v2v3v假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,则A.由公式v=r,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B.由公式F=mv2/r,可知卫星所需的向心力将减小到原来的

3、1/2C.由公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4D.根据上述(B)和(C)给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的2/2练习1【CD】已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s,某行星的质量是地球质量的8倍,半径是地球半径的2倍,求环绕该行星表面作圆周运动的卫星的线速度.练习2练习3A、B、C三颗卫星绕地球作圆周运动,卫星质量mC=2mA=2mB,轨道半径rB=rC=4rA.则卫星的:A.加速度aA:aB:aC=16:1:1B.线速度vA:vB:vC=2:1:1C.角速度A:B:C=1:1

4、:1D.周期TA:TB:TC=1:8:8【ABD】“神舟”6号飞船发射后先在近地点200km,远地点247km的椭圆轨道上运转,经发动机变轨后在距地面343km的高度绕地球做匀速圆周运动.已知地球半径为6400km.试计算“神舟”6号飞船绕地球做匀速圆周运动的线速度和周期.练习4据报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200km,运动周期127分钟.若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件能求出的是A.卫星绕月球运行的速度B.卫星绕月运行的加速度C.月球表面的重力加速度D.月球对卫星的吸引力练习5【ABC】某

5、人造卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,其高度会慢慢改变,但仍可近似看作圆周运动.在人造卫星以后的运动过程中A.线速度逐渐减小B.角速度逐渐减小C.加速度逐渐增大D.周期逐渐减大练习6【C】问题31.对于绕地球做圆周运动的卫星,在下列给出的四个图中(1)哪些可能是卫星的轨道?(2)哪些可能是同步卫星的轨道?【ABD】【D】ABCDFFFF2.在地球上空有许多同步卫星,对于这些同步卫星:A.一定位于赤道平面内,在赤道的正上方B.它们的质量可能不同,高度、速率一定相同C.它们的速度大于7.9km/sD.它们的加速度一定小于9.8m/

6、s2【ABD】3.已知地球半径为R=6.4×106m,g=10m/s2,估算同步卫星的高度.(结果只保留2位有效数字)F4.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,当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时.(1)以下说法正确的是A.卫星在轨道3的速率大于在轨道1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2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点的加速度.D.卫星在轨道2上

7、经过Q点时的速度大于它在轨道1上经过Q点的速度.【BD】(2)由开普勒第3定律,所有卫星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟运行周期的平方的比值都相等.已知地球表面附近的重力加速度为g,地球的半径为R,卫星在轨道3的半径为r.求卫星在轨道2上从远地点P运动到近地点Q所需要的时间.问题4如图所示,A为赤道上的物体,B为环绕地球表面做圆周运动的卫星,C为同步卫星.它们做圆周运动的线速度分别为v1、v2、v3;角速度为1、2、3,加速度为a1、a2、a3.写出它们的表达式,比较它们的大小.练习5某匀质星球的半径为R,密度为.1.有

8、一卫星环绕该星球做圆周运动,求卫星的最小周期.2.若该星球的自转周期为T,在其赤道上有一质量为m的物体,求该物体的加速度和受到的支持力.3.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最小自转周期T0,如果小于该自转周期,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近物体的圆周运动.求最小自