1、万有引力练习一、万有引力定律 公式: ,G= 其中,r指 二、宇宙航行1、宇宙速度 第一宇宙速度:v= 。也称环绕速度,轨道半径为地球半径R,为近地卫星的速度。是发射卫星的最 (大、小)速度,是卫星绕地球匀速圆周运动的最 (大、小)速度。 第二宇宙速度:是使物体挣脱地球引力束缚的最小速度,其大小为_。 第三宇宙速度:是使物体挣脱太阳引力束缚的最小速度,其大小为_。2、人造卫星卫星绕地球匀速圆周运动。圆心为地心。若卫星质量m,地球质量M,卫星轨道半径r,根据卫星受地球的万有引力提供卫星做圆周运动所需的向心力,得: = ,an= = ,v= = ,= = ,T= 故,轨道半径越大(离地表高度越高)
2、,an越 ,v越 ,越 ,T越 。3、 同步卫星 在 平面上空,T= ,r、an、v、恒定。练习:1、天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出了行星的轨道半径和运行周期由此可推算出A行星的质量 B行星的半径C恒星的质量 D恒星的半径2、火星的质量和半径分别为地球的1/10和1/2,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度为( ) A.、0.2g B、0.4g C、2.5g D、5g3、关于地球的同步卫星下列说法正确的是A所有地球的同步卫星一定处于赤道的正上方,但不一定在同一个圆周上B所有地球的同步卫星离地面的高度相同,但不一定位于赤道的正上方C所有地球的同步卫星的向心
3、加速度、线速度、角速度、周期一定相等D所有地球同步卫星的向心加速度大小、线速度大小、角速度和周期一定相等4、如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星,下列说法正确的是Ab、c的线速度大小相等,且大于a的线速度Bb、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度Cc加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c Da卫星由于某种原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将变大5、2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道II,B为轨道II上的一点,如图所示。关于航天飞机的运动,下列说法中正确的是A在轨道II上经过A的速度小于经过B
4、的速度B在轨道II上经过A的速度小于在轨道I上经过A点的速度 C在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D在轨道II上经过A点的加速度小于在轨道I上经过A点的加速度6、同步卫星到地心的距离为r,加速度为a1,速率为v1;地球的半径为R,赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2,速率为v2,则( )A.a1/a2=R/r B.a1/a2=R2/r2 C.v1/v2=R2/r2 D.v1/v2=r/R7、在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星。它到地球表面距离等于地球的半径R,地球表面的重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )A卫星运动的速度为 B卫星运动的周期为C卫星运动的加速度为 D卫星
5、运动的角速度为g/8R8、如图所示,a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径).下列说法中正确的是( )Aa、b的线速度大小之比是1B.a、b的周期之比是1 Ca、b的角速度大小之比是4D.a、b的向心加速度大小之比是949、地球赤道处的重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的加速度为a,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球的转速应为原来的 ( )、g/a倍 、(g+a)/a倍、倍 、倍10、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
6、P点,如图所示。则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是:( )A、卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。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1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度。 D、卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。11、已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T。12、2007苏州市)我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成,这极大地提高了同学们对月球的关注程度以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,请你解答:若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动试求月球绕地球运动的轨道半径;若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球,小球落回到月球表面的水平距离为s已知月球半径为R月,万有引力常量为G试求出月球的质量M月5