万有引力定律-人造卫星.doc

万有引力定律 人造卫星
例题1：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P点（如图）则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A
B
1
2
3
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点时的加速度
大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
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

例题2：神州五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度h=342km的圆形轨道。已知地球半径R=6.37×103km，地面处的重力加速度g=10m/s2。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示），然后计算周期T的数值（保留两位有效数值）。

思考：还能求出飞船的哪些物理量？
总结：天体运动解题思路和方法。

例题3：宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速增大到原来2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M。

练习：
M
N
mo
m
m
o
1．两个质量均为m的星球，其连线的垂直平均线为MN，O为两连线的中点，如图所示，一质量为m0的物体从O沿OM方向运动，则它所受的万有引力的变化情况是（ ）
A．一直增大
B．一直减小
C．先减小，后增大
D．先增大，后减小

2．在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机外表面上，有一隔热陶瓷片自动脱落，则陶瓷片的运动状况是（ ）
A．平抛运动 B．自由落体运动
C．仍按原轨道做匀速圆周运动 D．做圆周运动，逐渐落后于航天飞机
3．关于绕地球做圆周运动的宇宙飞船，以下结论正确的是（ ）
A．两飞船只要它们的速率相等，则它们的轨道半径和运动周期必相等
B．在同一轨道上沿同方向运行的前后两飞船，要想对接，只要后面一飞船向后喷射气体而加速即可
C．宇航员从舱内走出，离开飞船，则飞船所受万有引力减小而使飞船轨道半径变大
D．飞船若朝飞行方向喷气，则其轨道半径将变大

4．设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作均匀球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比（ ）
A．地球与月球间的万有引力将变大　　 B．地球与月球间的万有引力将变小
C．月球绕地球运动的周期将变长 D．月球绕地球运动的周期将变短
5．可以发射一颗这样的人造地球卫星，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
6．地球公转的轨道半径为R1，周期为T1，月球绕地球运转的轨道半径为R2，周期为T1，
则太阳质量与地球质量之比为 （ ）
A． B． C． D．

7．中子星是由密集的中子组成的星体，具有极大的密度。通过观察已知某中子星的自转角速度ω＝60πrad/s，该中子星并没有因为自转而解体，根据这些事实人们可以推知中
子星的密度。试写出中子星的密度最小值的表达式ρ＝　　　 。