20xx沪科版高中物理必修二54飞出地球去一word学案

20xx沪科版高中物理必修二54飞出地球去一word学案内容摘要：

轨道平面均在赤道平面内 ． 2． 定周期 ： 运转周期与地球自转周期相同 ， T＝ 24 h. 3． 定高度 (半径 )： 离地面高度为 36 000 km. 4． 定速率 ： 运行速率为 103 m/s. 一、宇宙速度的理解 例 1 我国发射了一颗绕月运行的探月卫星 “ 嫦娥一号 ” ． 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 181， 月球的半径约为地球半径的 14， 地球上的第一宇宙速度约为 km/s， 则该探月卫星绕月运行的速率约为 ( ) A． km/s B． km/s C． 11 km/s D. 36 km/s 解析 星球的第一宇宙速度即为围绕星球做圆周运动的轨道半径为该星球半径时的环绕 速 度，由万有引力提供向心力即可得出这一最大环绕速度 ． 卫星所需的向心力由万有引力提供， GMmr2 ＝ mv2r，得 v＝ GMr ，又由M月M地 ＝18r月r地 ＝14，故月球和地球上第一宇宙速度之比v月v地 ＝29，故 v 月 ＝ 29 km/s≈ km/s，因此 B项正确 ． 答案 B 例 2 某人在一 星球上以速率 v 竖直上抛一物体 ， 经时间 t 后 ， 物体以速率 v落回手中 ． 已知该星球的半径为 R， 求该星球上的第一宇宙速度的大小 ． 解析 根据匀变速运动的规律可得，该星球表面的重力加速度为 g＝ 2vt ，该星球的第一宇宙速度，即为卫星在其表面附近绕它做匀速圆周运动的线速度，该星球对卫星的引力 (重力 )提供卫星做圆周运动的向心力，则 mg＝ mv 21R ，该星球表面的第一宇宙速度为 v1＝ gR＝ 2vRt . 答案 2vRt 二、人造卫星的运动规律 例 3 如图 3 所示 ， a、 b、 c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星 ， a 和 b 的质量相等 ， 且小于 c 的质量 ， 则 ( ) 图 3 A． b 所需向心力最小 B． b、 c 的周期相等且大于 a 的周期 C． b、 c 的向心加速度大小相等 ， 且大于 a 的向心加速度 D． b、 c 的线速度大小相等 ， 且小于 a 的线速度 解析 因卫星运行的向心力就是它们所受的万有引力，而 b所受的引力最小，故 A正确 ． 由GMmr2 ＝ ma，得 a＝ GMr2 ，即卫星的向心加速度大小 与轨道半径的平方成反比，所以 b、 c的向心加速度大小相等且小于 a的向心加速度， C错误 ． 由 GMmr2 ＝ m4π2T2 r，得 T＝ 2π r3。