高中物理5.2万有引力定律的应用学案3鲁科必修2.doc

5.2万有引力定律的应用学案8 【学习目标】 1.了解行星绕恒星运动及卫星绕行星的运动的共同点万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力。

2.万有引力定律在天文学上有重要应用。

【学习重点】 计算第一宇宙速度的两种方法、天体的质量和密度。

知识要点】 一.万有引力定律在天文学中的应用,一般有两条思路 1F万有引力环绕体所需的向心力。

2地面(或某星球表面)的物体的重力F万有引力。

二.人造卫星上天 1、 第一宇宙速度环绕速度 第一宇宙速度的值为7.9km/h。

2、 第二、三宇宙速度 三.测天体质量和预测未知天体 1、测天体质量 2、预测未知天体 海王星、冥王星的发现 【典型例题】 【例题1】已知月球到地球的球心距离为 r4108m,月亮绕地球运行的周期为30天,求地球的质量。 解月球绕地球运行的向心力即月地间的万有引力,即有 【达标训练】 1.可以发射这样一颗人造地球卫星,使其圆轨道 ( ) A.与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆 B.与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆 C.与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地球表面是静止的 D.与地球表面上的赤道线是共面同心圆,但卫星相对地球表面是运动的 2.同步通信卫星相对于地面静止不动,犹如悬在高空中,下列说法中错误的是( ) A. 各国的同步通信卫星都在同一圆周上运行 B. 同步通信卫星的速率是唯一的 C. 同步通信卫星处于平衡状态 D. 同步通信卫星加速度大小是唯一的 3. 对于人造地球卫星,可以判断( ) A.根据,环绕速度随R的增大而增大 B.根据,当R增大到原来的两倍时,卫星的角速度减小为原来的一半 C.根据,当R增大到原来的两倍时,卫星需要的向心力减小为原来的 D.根据,当R增大到原来的两倍时,卫星需要的向心力减小为原来的 4.地球上有两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星,相对自己静止不动,则这两位观察者的位置以及两颗人造卫星到地球中心的距离可能是( ) A.一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等 B.一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍 C.两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等 D.两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍 5.火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,他们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比( ) A.火卫一距火星表面较近 B.火卫二的角速度较大 C.火卫一的运动速度较大 D.火卫二的加向心速度较大 6.关于人造卫星,下列说法中可能的是( ) A.人造卫星环绕地球运行的速率是7.9 km/s B.人造卫星环绕地球运行的速率是5.0 km/s C.人造卫星环绕地球运行的周期是80 min D.人造卫星环绕地球运行的周期是200 min 7.关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的说法正确的是( ) A.若其质量加倍,则轨道半径也要加倍 B.它能用于我国的电视广播是因为它在北京上空运行 C.它的运行速率比第一宇宙速度大 D.它运行的角速度与地球自转的角速度相同 8. 启动卫星的发动机使其速度加大,待它运动到距离地面的高度比原来大的位置,再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星,该卫星后一轨道与前一轨道相比( ) A.速率增大 B.周期减小 C.万有引力减小 D.加速度增大 9. 2004年,我国和欧盟合作正式启动伽利略卫星导航定位系统计划,这将结束美国全球卫星定位系统(GPS)一统天下的局面。据悉,“伽利略”卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成,卫星的轨道高度为2.4104 km,倾角为56,分布在3个轨道面上,每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星,当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作。若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上,则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较,以下说法中正确的是( ) A.替补卫星的周期大于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度 B.替补卫星的周期大于工作卫星的周期,速度小于工作卫星的速度 C.替补卫星的周期小于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度 D.替补卫星的周期小于工作卫星的周期,速度小于工作卫星的速度 10.关于绕地球运转的近地卫星和同步卫星,下列说法中正确的是 A.近地卫星可以通过北京地理纬度圈所决定的平面上做匀速圆周运动 B.近地卫星可以在与地球赤道平面有一定倾角且经过北京上空的平面上运行 C. 近地卫星或地球同步卫星上的物体,因“完全失重”,其重力加速度为零 D.地球同步卫星可以在地球赤道平面上的不同高度运行 答案 1.CD 2.C 3.C 4.C 5.AC 6.ABD 7.D 8.C 9.C 10.B 【反思】 收 获 疑 问 3 用心 爱心 专心