卫星的有关问题1发射2近地卫星5轨道6同步卫星4对接3变轨第一宇宙速度关于人造卫星:1发射3变轨5轨道6同步最小发射速度近地卫星的速度最大环绕速度vⅠ第二宇宙速度(脱离速度)vⅡ第三宇宙速度(逃逸速度)vⅢ11.2km/s16.7km/s第一宇宙速度需要会求解:①已知中心天体质量M,半径R,求其第一宇宙速度。②已知中心天体表面重力加速度g,半径R,求其第一宇宙速度。2近地卫星4对接已知:地球半径R=6400km,质量M=5.98×1024kg,引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2,地面附近的重力加速度g=9.8m/s2方法一:方法二:若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的1.5倍,则该行星的第一宇宙速度约为[]A.16km/sB.32km/sC.4km/sD.2km/s一宇航员在某星球上以速度v0竖直上抛一物体,经t秒落回原处,已知该星球半径为R,那么该星球的第一宇宙速度是A.v0tRB.2v0RtC.v0RtD.v0RtB关于第一宇宙速度,下列说法正确的是().A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D.它是卫星绕地球运动的最大绕行速度关于人造卫星:1发射3变轨5轨道6同步2近地卫星4对接2近地卫星1、近地卫星的轨道r:2、近地卫星的速度v:3、近地卫星的周期T:4、近地卫星的重要价值:某网站报道,某国最近发射了一颗人造地球卫星,其每80min绕地球运动一圈,根据你所掌握的知识,去判断一下这则报道是否是假新闻。关于人造卫星,下列说法正确的是A人造卫星环绕地球的运行的速度可能为5.0km/sB人造卫星环绕地球的运行的速度可能为7.9km/sC人造卫星环绕地球的运行的周期可能为80minD人造卫星环绕地球的运行的周期可能为200min一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行,认为行星是密度均匀的球体,要确定该行星的密度,只需要测量()A.飞船的轨道半径B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期D.行星的质量Bv1v2v3v4a3a4a1a2A123关于人造卫星:1发射5轨道6同步2近地卫星4对接3变轨[卫星变轨问题的分析方法]“天宫一号”被长征二号火箭发射后,准确进入预定轨道,如图所示,“天宫一号”在轨道1上运行4周后,在Q点开启发动机短时间加速,关闭发动机后,“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点,开启发动机再次加速,进入轨道3绕地球做圆周运动,“天宫一号”在图示轨道1、2、3上正常运行时,下列说法正确的是A.“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.“天宫一号”在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C.“天宫一号”在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度D.“天宫一号”在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度我国在西昌成功发射第八颗北斗导航卫星,如图所示,假若第八颗北斗导航卫星先沿椭圆轨道1飞行,后在远地点P处点火加速,由椭圆轨道1变成地球同步轨道2,下列说法正确的是A.第八颗北斗导航卫星在轨道1上的P点和其在轨道2上的P点的加速度大小相等B.第八颗北斗导航卫星在轨道2的运行周期大于在椭圆轨道上的运行周期C.第八颗北斗导航卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/sD.第八颗北斗导航卫星在轨道2运行时完全失重,不受地球引力作用3关于人造卫星:1发射5轨道6同步2近地卫星3变轨4对接2011年9月29日晚21时16分,我国将首个目标飞行器“天宫一号”发射升空.2011年11月3日凌晨“神八”“天宫”对接成功,完美完成一次天空之吻.若对接前两者在同一轨道上运动,下列说法正确的是A.对接前“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率B.对接前“神舟八号”的向心加速度小于“天宫一号”的向心加速度C.“神舟八号”先加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接D.“神舟八号”先减速后加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接4对接一号八号欲扬先抑关于人造卫星:3轨道1发射2变轨同步4问题:1、会不会出现如图所示的轨道卫星?2、卫星的轨道应有什么共同点?环绕卫星的轨道圆心都在地心3关于人造卫星:1发射5轨道6同步2近地卫星3变轨4对接5轨道定义:从地面上来看,它总是静止在天空中某个位置处,故有时又称之为静止卫星。问题:1、哪种轨道上的卫星可以成为同步卫星?。2、同步卫星的绕行方向一定吗?。3、同步卫星的周期一定吗?T=。4、同步卫星的轨道半径r一定吗?。轨道高度h一定吗?是近地卫星吗?。5、同步卫星的线速度一定吗?。比第一宇宙速度大or小?。6、同步卫星的向心加速度一定吗?。加速度一定吗?。3关于人造卫星:1发射5轨道6同步2近地卫星3变轨4对接6同步卫星关于人造卫星:4同步1发射2变轨3轨道“7个一定”:轨道平面一定与赤道平面共面绕行方向一定与地球自转方向相同周期一定24h角速度一定与地球自转同轨道半径r一定(轨道高度h一定)r=7R(h=6R)线速度大小一定向心加速度大小一定3.1km/s“不一定”:大小、形状质量所受万有引力所需向心力非近地卫星0.23m/s24同步下列关于地球同步卫星的说法正确的是()A.它的周期与地球自转同步,但高度和速度可以选择,高度增大,速度减小B.它的周期、高度、速度、向心力都是一定的C.我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空D.我国发射的同步通讯卫星也定点在赤道上空E.为避免通讯卫星在轨道上相撞,应使它们运行在不同的轨道上(2011·广东·20)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3GMT24π2B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度C.卫星运行时的向心力大小为GMmR2D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度辩与析:同步卫星、近地卫星、赤道上随赤道运动的物体三比较如图所示,a为地球赤道上的随地球匀速转动的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(近地卫星),c为地球同步卫星.①a的向心加速度大小等于它所在处的重力加速度大小吗?②b、c的向心加速度大小等于它所在轨道处的重力加速度大小吗?③a、b、c三处的重力加速度的大小关系是?④a、b、c三物体匀速圆周运动的向心加速度大小关系是?⑤a、b、c三物体匀速圆周运动的周期大小关系是?⑥a、b、c三物体匀速圆周运动的线速度大小关系是?设同步卫星离地心的距离为r,运行速率为v1,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.双星问题的处理。m2m1Lr2r1T、ω相同21212214TrmLmmG22222214TrmLmmG——①——②两式求比得:1221rrmm两式求和得:LTLmmG222214(2012·重庆·18)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为7∶1,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1/7C.线速度大小约为卡戎的7倍D.向心力大小约为卡戎的7倍A甲、乙两恒星相距为L,质量之比m甲:m乙=2/3,它们离其他天体都很遥远,我们观察到它们图距离始终保持不变,由此可知()A.两恒星一定绕它们连线的某一位置做匀速圆周运动B.甲、乙两恒星的角速度之比为2:3C.甲、乙两恒星的线速度之比为√3:√2D.甲、乙两恒星的向心加速度之比为3:2如图所示,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常量为G.求两星球做圆周运动的周期;)(432mMGLT•两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星的总质量.本章知识框架:一、开普勒行星运动三定律、万有引力定律及相关物理学史。二、处理天体问题,心中铺好两条路!路上能做很多事!三、关于人造卫星:四、双星问题的处理。1发射2近地卫星5轨道6同步卫星4对接3变轨嫦娥2号奔月过程例21、银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动.由天文观测得其周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知万有引力常量为G.由此可求出S2的质量为()A.4π2r2r-r1GT2B.4π2r31GT2C.4π2r3GT2D.4π2r2r1GT2拉格朗日现象(2012·江苏·8)2011年8月“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家.如图1所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的A.线速度大于地球的线速度B.向心加速度大于地球的向心加速度C.向心力仅由太阳的引力提供D.向心力仅由地球的引力提供图1如图8所示,某颗天文卫星飞往距离地球约160万千米的第二拉格朗日点(图中L2),L2点处在太阳与地球连线的外侧,在太阳和地球引力的共同作用下,卫星在该点能与地球同步绕太阳运动(视为圆周运动),且时刻保持背对太阳和地球的姿势,不受太阳的干扰而进行天文观测.不考虑其他星球影响,下列关于工作在L2点的天文卫星的说法中正确的是A.将它从地球上发射到L2点的发射速度大于7.9km/sB.它绕太阳运行的周期比地球绕太阳运行的周期长C.它绕太阳运行的线速度比地球绕太阳运行的线速度大D.它绕太阳运行的向心加速度比地球绕太阳运行的向心加速度大图8