万有引力定律及其应用教案

万有引力定律及其应用教案内容摘要：

速度又称为脱离速度：大小为 km/s，是物体挣脱地球束缚、成为一颗太阳的人造小行星时，在地面上的 最小 发射速度． （ 3）、 第三宇宙速度又称为逃逸速度：大小为 km/s，是物体挣脱太阳的束缚，成为一颗绕银河系中心运行的小恒星时，在地 面上的 最小 发射速度． 例 (2020 年深圳高级中学模拟 )星球的第二宇宙速度 v2 与第 一宇宙速度 v1 的关系是 v2＝ r，它表面的重力加速度为地球表面的重力加速度 g 的 b 倍．不计其他星 球的影响，则该星球的第二宇宙速度为 ( ) A. gr B . a b g r C.agr b D . a bgr 例 (双选， 2020 年广东卷 )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 ( ) 卫星变轨问题： 要分清圆轨道与椭圆轨道 (1)解卫星变轨问题，可根据其向心力的供求平衡关系进行分析． ①若 F 供＝ F 求，供求平衡 —— 物体做匀速圆周运动． ②若 F 供＜ F 求，供不应求 —— 物体做离心运动． ③若 F 供＞ F 求，供过于求 —— 物体做向心运动． （ 2)、如图所示，卫星要达到由圆轨道 a 变成较大的椭圆轨道 b，再由椭圆轨道 b 变成更大的圆轨道 c，通过加速 (离心 )来实解析： 根据第一 宇宙速度表达式 mg ＝ m v2R ， v ＝ gR ，将该星球表面的重力加速度和半径带入，选择 D. A ．卫星距离地面的高度为3 G MT 24π 2 B ．卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C ．卫星运行时受到的向心力大小为 GMmR 2 D ．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 解析： 根据 GMm R ＋ H  2＝ m2πT2 ( R ＋ H ) ，可知 A 错；根据GMm R ＋ H  2＝ mv 2R ＋ H，可知 B 对；根据 GMm R ＋ H  2＝ ma ，可知 C错 D 对．选 B D . 现；卫星要达到由圆轨道 c 变成较小的椭圆轨道 b，再由椭圆 轨道 b 变成更小的圆轨道 a，通过减速 (向心 ) 来实现．卫星在 变轨过程中，机械能并不守恒． 由椭圆轨道 b 变成更大的圆轨道 c， 所需向心力 mv2r 增大，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道。