内容正文:
第二课时:万有引力复习二
活动一 宇宙速度
1.第一宇宙速度三种不同的说法
(1)最小的发射速度;(2)最大的圆轨道环绕速度;(3)近地卫星的线速度.
2.第一宇宙速度的计算方法
(1)由=得:v=.(2)由mg=得:v=.
3.人造地球卫星的发射速度与运行速度之间的大小关系:11.2 km/s>v发射≥7.9 km/s≥v运行.
例1.(多选)(2018·石家庄高一检测)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是( )
A.第一宇宙速度v1=7.9 km/s,第二宇宙速度v2=11.2 km/s,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1,小于v2
B.美国发射的“凤凰号”火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度
C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度
D.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
例2 某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t后,物体以速率v落回手中.已知该星球的半径为R,求该星球上的第一宇宙速度.
活动二 卫星变轨问题
三个运行物理量的大小比较
(1)速度:
a.设卫星在圆轨道Ⅰ和Ⅲ上运行时的速率分别为v1、v3,v1>v3
b.卫星在椭圆轨道Ⅱ上vⅡA>vⅡB
c.在A点加速,则vⅡA>v1,在B点加速,则v3>vⅡB,故有vⅡA>v1>v3>vⅡB。
(2)加速度:因为在A点,卫星只受到万有引力作用,故不论从轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ上经过A点,卫星的加速度都相同,同理,经过B点加速度也相同。
(3)周期:设卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行周期分别为T1、T2、T3,轨道半径分别为r1、r2(半长轴)、r3,由开普勒第三定律=k可知T1<T2<T3。
例3(多选)2017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,下列说法中正确的有( )
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能
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的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
例4.(2018·杭州高一检测)宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上空间站,可采取的方