5.2 万有引力定律的应用 —鲁科版高中物理必修二课件(共31张PPT)

* 第2节 万有引力定律的应用 * 各种各样的卫星…… * 一、人造卫星上天 牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》中描述的人造地球卫星原理图 * * 设地球的质量为M，绕地球做匀速圆周运动的飞行器的 质量为m，飞行器的速度为v，它到地心的距离为r.飞行 器运动所需要的向心力由地球对它的万有引力提供 r≈R 推导：最小的发射速度 * 如果不知道地球的质量，知道地球表面的重力加速度， 如何求v？ 【解析】由： * 第一宇宙速度 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫第一宇宙速度，也叫地面附近的环绕速度.数值为7.9km/s. 当发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s时，它绕地球运行的轨道不是圆，而是椭圆. 第一宇宙速度是卫星发射的最小速度. * 第二宇宙速度 当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的 引力，成为围绕太阳运动的人造行星，或飞到其他行星 上.我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度. * 第三宇宙速度 当物体的速度等于或大于16.7km/s时，物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间.我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度. * 人造卫星(普通) 设：地球质量为M，地球半径为R，卫星距地面高为h，卫星质量为m,写出下列物理量的表达式 1.线速率： 由 2.角速度： 由 3.周期： 由 * 人造卫星运动量与轨道半径的关系 线速率 角速度 周期 v减小 ω减小 T增大 h增大（轨 道半径r增大） 物理量 计算公式 * 例1：人造地球卫星的轨道半径越大，则( ) A.速度越小，周期越小 B.速度越小，加速度越小 C.加速度越小,周期越大 D.角速度越小,加速度越大 BC * 练习：两颗人造地球卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径 之比r1∶r2=3∶1，下列有关数据之比正确的是( ) A.周期之比T1∶T2=3∶1 B.线速度之比v1∶v2=3∶1 C.向心力之比F1∶F2=1∶9