3.3万有引力定律应用3.4宇宙速度与航天 总结复习讲义 -2022-2023学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

3.3万有引力定律应用3.4宇宙速度与航天 1、 计算公式： 1、 地球表面： ，，（F向≠F万） 2、离地面有高度： 二、黄金代换： 三、星球的质量：用一公式， 四、测星球的密度： 五、三大宇宙速度 第一宇宙速度（环绕速度）：7.9km/s ，卫星最小发射速度，最大环绕速度（此时环绕半径近似为地球半径R） 第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s，卫星挣脱地球引力进入太阳系，（地球卫星发射速度：7.9km/s＜V＜11.2km/s） 第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s， （说明：第一、第二宇宙速度与地球质量有关） 六、同步卫星 1、要求：线速度、加速度、角速度、高度、周期全相同，平面为赤道平面。 2、非同步卫星平面要求：圆周运动圆心为球心，即不能以纬度做圆周运动（除赤道外） 巩固练习 1．天文学家发现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动周期，若知道比例系数G，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 2．一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量可表示为（多选）（ ） A． B． C． D． 3.若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L.已知月球半径为R，万有引力常量为G.则下列说法正确的是（多选）(　　) A．月球表面的重力加速度g月＝ B．月球的质量m月＝ C．月球的自转周期T＝ D．月球的平均密度ρ＝ 4．假设“嫦娥三号”探月卫星到了月球附近，以速度v在月球表面附近做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，不计周围其他天体的影响，则下列说法不正确的是（　　） A．“嫦娥三号”探月卫星的轨道半径为 B．月球的平均密度约为 C．“嫦娥三号”探月卫星的质量约为 D．月球表面的重力加速度约为 5．一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v。引力常数为G，则下列说法正确的是（多选）(　　) A．恒星的质量为 B．行星的质量为 C．行星运动的轨道半径为 D．行星运动的加速度为 6.2019年3月10日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将“中星6C”卫星发射升空，卫星进入预定轨道，它是一颗用于广播和通信的地球静止小轨道通信卫星，假设该卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．下列说法正确的是（ ） A．同步卫星运动的周期为 B．同步卫星运行的线速度为 C．同步轨道处的重力加速度为 D．地球的平均密度为 7．“天宫一号”目标飞行器经变轨降至对接轨道，变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2。则等于(　　) A.　　　　　　　B． C. D． 8．北斗问天，国之夙愿．我国北斗三号系统的收官之星是地球同步卫星，和许多国家发射的地球同步卫星相比，此卫星的（　　） A．质量可以不同 B．轨道半径可以不同 C．轨道平面可以不同 D．速率可以不同 9.如图在同一轨道平面上的3颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是(　　) A．根据v＝可知vA<vB<vC B．根据万有引力定律可知FA>FB>FC C．角速度ωA>ωB>ωC D．向心加速度aA<aB<aC 10.北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，2020年我国已发送了北斗系统最后一颗卫星，从此北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动，a是地球同步卫星，则（ ） A.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 B. 卫星a的加速度大于b的加速度 C. 卫星b的周期大于 D. 卫星a的角速度小于c的角速度 11.发射升空的嫦娥五号探测器是能实施无人月面取样返回的航天器。登月前嫦娥五号将在轨道半径为r的绕月圆形轨道上运行，运行周期为T。若已知引力常量为G，利用以上条件可以求出（ ） A. 月球对嫦娥五号的吸引力 B. 月球表面的重力加速度 C. 嫦娥五号绕月运行的向心加速度 D. 月球的平均密度 12．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引