第4章 习题课 万有引力定律的综合应用（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（鲁科版2019）

习题课　万有引力定律的综合应用 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 关键能力 合作探究 课后巩固 素养提升 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 1．基本思路 一般行星(或卫星)的运动可看作匀速圆周运动，所需向心力由中心天体对它的万有引力提供，即F引＝F向。 　天体运动的分析与计算 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 　如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该行星带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是(　　)   A．太阳对各小行星的引力相同 B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C．小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度 D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度均大于地球公转的线速度 C 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 [归纳总结] 天体运动问题解决技巧 (1)比较围绕同一个中心天体做匀速圆周运动的行星或卫星的v、ω、T、a等物理量的大小时，可考虑口诀“越远越慢”(v、ω、T)、“越远越小”(a)。 (2)若已知量或待求量中涉及重力加速度g，则应考虑黄金代换式gR2＝GM的应用。 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 答案：B 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 2．2017年4月，我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与“天宫二号”单独运行时相比，组合体运行的(　　) A．周期变大 B．速率变大 C．动能变大 D．向心加速度变大 C 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 1．人造地球卫星的轨道特点 卫星绕地球运动的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道。 (1)卫星绕地球沿椭圆轨道运动时，地心是椭圆的一个焦点，卫星的周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律。 (2)卫星绕地球沿圆轨道运动时，因为地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运动的向心力，而万有引力指向地心，所以地心是卫星圆轨道的圆心。 　人造地球卫星 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 (3)卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步卫星)，可以通过两极上空(极地轨道)，也可以和赤道平面成任一角度，如图所示。 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 2．地球同步卫星 地球同步卫星位于地球赤道上方，相对于地面静止不动，其角速度跟地球自转角速度相同。同步卫星广泛应用于通信，又叫同步通信卫星。地球同步卫星的特点见下表： 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 　如图所示，A为地面上的待发射卫星，B为近地圆轨道卫星，C为地球同步卫星。三颗卫星质量相同，三颗卫星的线速度大小分别为vA、vB、vC，角速度大小分别为ωA、ωB、ωC，周期分别为TA、TB、TC，向心加速度分别为aA、aB、aC，则(　　) A．ωA＝ωC＜ωB　　　　 B．TA＝TC＜TB C．vA＝vC＜vB D．aA＝aC＞aB A 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 　3.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c的轨道在同一平面上。某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度 D．a、c存在在P点相撞的危险 A 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 4．地球同步卫星相对地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法正确的是(　　) A．同步卫星处于平衡状态 B．同步卫星的速率是唯一的 C．同步卫星的轨道半径都相同，且一定在赤道的正上方，它们以第一宇宙速度运行 D．它们可在我国北京上空运行，用于我国的电视广播 B 返回导航 下页 上页 鲁科物理必修第二册 解析：根据同步卫星的特点知，选项B正确，C、D错误，同步卫星在万有引力作用下，绕地心做圆周运动，不是处于平衡状态，选项A错误。