题目列表(包括答案和解析)
3、复习方案
基础过关:
重难点:第一、二宇宙速度
(原创)例3. 人造地球卫星绕地球旋转时,既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的,简略地说此势能是人造卫星所具有的).设地球的质量为M,以
卫星离地还需无限远处时的引力势能为零,则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为
(G为万有引力常量). 当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时,物体就可以挣脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造卫星,这个速度叫做第二宇宙速度.用R表示地球的半径,M表示地球的质量,G表示万有引力常量.试写出第二宇宙速度的表达式.
解析:第二宇宙速度:从地面出发到脱地轨道需要提供的速度
在地面上刚发射:
,![]()
脱地:
, ![]()
从地面上发射后到脱地,机械能守恒
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答案: ![]()
点评:第一、二宇宙速度的联系![]()
第一宇宙速度:从地面出发到近地轨道需要提供的速度
在地面上刚发射:
, ![]()
在近地轨道:![]()
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从地面上发射后到近地轨道,机械能守恒
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典型例题
5、三种宇宙速度:第一、第二、第三宇宙速度
①第一宇宙速度(环绕速度):是卫星环绕地球表面运行的速度,也是绕地球做匀速圆周运动的最大速度,也是发射卫星的最小速度V1=7.9Km/s。
②第二宇宙速度(脱离速度):使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度,V2=11.2Km/s。
③第三宇宙速度(逃逸速度):使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度,V3=16.7 Km/s。
4.卫星:相对地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星。
①定高:h=36000km ②定速:v=3.08km/s ③定周期:=24h ④定轨道:赤道平面
3.解卫星的有关问题:在高考试题中,应用万有引力定律解题的知识常集中于两点:
一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力。即
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二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即
从而得出
(黄金代换,不考虑地球自转)
2.算中心天体的质量的基本思路:
(1)从环绕天体出发:通过观测环绕天体运动的周期T和轨道半径r;就可以求出中心天体的质量M
(2)从中心天体本身出发:只要知道中心天体的表面重力加速度g和半径R就可以求出中心天体的质量M。
1.讨论重力加速度g随离地面高度h的变化情况: 物体的重力近似为地球对物体的引力,即
。所以重力加速度
,可见,g随h的增大而减小。
3.适用条件:适用于质点间的相互作用
考点3.万有定律的应用
2.公式:![]()
1.内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。
3.开普勒第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等。
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考点2.万有引力定律
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