高中物理人教版必修2课件6.5-6.6 宇宙航行 经典力学的局限性(共46张PPT)
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版必修2课件6.5-6.6 宇宙航行 经典力学的局限性(共46张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-04-14 14:31:33 | ||
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文档简介
(共46张PPT)
5.宇宙航行 6.经典力学的局限性
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练一练
一、宇宙速度
1.牛顿的设想
如图,当物体的初速度足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面,成为一颗绕地球转动的人造地球卫星。
2.原理
填一填
练一练
3.宇宙速度
填一填
练一练
二、梦想成真
1.1957年10月4日,世界上第一颗人造地球卫星在苏联发射成功。
2.1969年7月,阿波罗11号飞船登上月球。
3.2003年10月15日,我国航天员杨利伟被送入太空。
三、从低速到高速
1.经典力学的基础是牛顿运动定律,牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域,包括天体力学的研究中,经受了实践的检验,取得了巨大的成就。
2.狭义相对论阐述物体以接近光的速度运动时所遵从的规律。
3.在经典力学中,物体的质量是不变的,而狭义相对论指出,质量要随物体运动速度的增大而增大。
填一填
练一练
4.经典力学认为位移和时间的测量与参考系无关,相对论认为同一过程的位移和时间的测量与参考系有关。
填一填
练一练
四、从宏观到微观
1.经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律,但对微观粒子的波粒二象性无能为力,量子力学能够正确地描述微观粒子运动的规律性。
2.经典力学的适用范围:只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界。
五、从弱引力到强引力
爱因斯坦的广义相对论说明:在强引力的作用下,牛顿引力理论将不再适用。
填一填
练一练
天宫一号目标飞行器在距地面355 km的轨道上做圆周运动,其飞行速率( )
A.大于7.9 km/s
B.介于7.9~11.2 km/s之间
C.小于7.9 km/s
D.一定等于7.9 km/s
答案：C
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
人造卫星问题的分析思路?
在地球的周围,有许多的卫星在不同的轨道上绕地球转动,请思考:
(1)这些卫星的运动的向心力都是由什么力提供?这些卫星的轨道平面有什么特点?
(2)这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢?
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
1.人造卫星的轨道
卫星绕地球做匀速圆周运动时由地球对它的万有引力充当向心力。因此卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必与地心重合,而这样的轨道有多种,其中比较特殊的有与赤道共面的赤道轨道和通过两极点上空的极地轨道。当然也应存在着与赤道平面成某一角度的圆轨道。如图所示。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
2.人造卫星的运行规律
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
【例题1】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,下列说法中正确的是( )
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
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
解析： 可知,选项B、C错误,A正确;因a、c轨道半径相同,周期相同,只要在图示时刻不撞,以后就不可能相撞了,选项D错误。
答案：A
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
变式训练1 探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比( )?
A.轨道半径变小 B.向心加速度变小
C.线速度变小 D.角速度变小
答案：A
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
第一宇宙速度的理解与计算?
发射卫星,要有足够大的速度才行,请思考:
(1)对于不同轨道的卫星,哪一颗卫星最容易发射呢?这颗卫星的环绕速度与发射速度有什么关系?
(2)如何求得第一宇宙速度?
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
1.第一宇宙速度的定义
又叫环绕速度,是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度,是人造地球卫星的最小发射速度,v=7.9 km/s。
2.第一宇宙速度的计算
设地球的质量为M,卫星的质量为m,卫星到地心的距离为R,卫星做匀速圆周运动的线速度为v:
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
3.第一宇宙速度的推广
由第一宇宙速度的两种表达式看出,第一宇宙速度之值由中心星体决定,可以说任何一颗星球都有自己的第一宇宙速度,都应以
表示,式中G为引力常量,M为中心星球的质量,g为中心星球表面的重力加速度,R为中心星球的半径。
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
【例题2】我国发射的探月卫星嫦娥二号的轨道是圆形的,且贴近月球表面.已知月球的质量约为地球质量的 ,月球的半径约为地球半径的 ,地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为( )
A.0.4 km/s B.1.8 km/s
C.11 km/s D.36 km/s
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
解析：星球的第一宇宙速度即为围绕星球做圆周运动的轨道半径为该星球半径时的环绕速度。根据万有引力定律和牛顿第二定律有
答案：B
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
变式训练2 (多选)已知地球半径为R,质量为M,自转角速度为ω,地面重力加速度为g,引力常量为G,地球同步卫星的运行速度为v,则第一宇宙速度的值可表示为( )?
答案：ABC
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
对地球同步卫星的理解?
地球上空分布着许多的同步卫星,在地面上的人看来,始终静止不动,请思考:
(1)这些同步卫星是否就真的静止不动呢?
(2)这些同步卫星有什么共同的特点呢?
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
1.概念
相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星,又叫通信卫星。
2.特点:同步卫星的六个“一定”
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
【例题3】(多选)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,引力常量为G,有关同步卫星,下列表述正确的是( )
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
答案：BD
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
变式训练3 同步地球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.不同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,故用于我国的电视广播
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
解析：根据同步卫星的特点知,选项B正确,选项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。
答案：B
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
卫星的变轨问题分析?
如图是嫦娥飞船从地球上发射到绕月球运动的飞行示意图,请思考:从绕地球运动的轨道上进入奔月轨道,飞船应采取什么措施?从奔月轨道进入月球轨道,又采取什么措施呢?
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
【例题4】(多选)嫦娥一号卫星从地球发射到月球过程的路线示意图如图所示。关于嫦娥一号的说法正确的是( )
A.在P点由a轨道转变到b轨道时,速度必须变小
B.在Q点由d轨道转变到c轨道时,速度加速才能实现(不计嫦娥一号的质量变化)
C.在b轨道上,P点速度比R点速度大
D.嫦娥一号在a、b轨道上正常运行时,通过同一点P时,加速度相等
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
解析：卫星在轨道a上的P点进入轨道b,需加速,使万有引力小于需要的向心力而做离心运动,选项A错误;在Q点由d轨道转移到c轨道时,必须减速,使万有引力大于需要的向心力而做向心运动,选项B错误;根据开普勒第二定律知在b轨道上,P点速度比R点速度大,选项C正确;根据牛顿第二定律得 ,卫星在a、b轨道上正常运行时,通过同一点P时加速度相等,选项D正确。
答案：CD
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
变式训练4 如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是( )
A.b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度
B.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
C.c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c
D.a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
答案：D
1 2 3 4 5
1.牛顿力学的适用范围是( )
A.适用于宏观物体的低速(与光速相比)运动
B.适用于微观粒子的运动
C.适用于宏观物体的高速(与光速相比)运动
D.适用于受到很强引力作用的物体
解析：牛顿力学属于经典力学,它只适用于低速、宏观物体的运动以及引力不太强时的情况。故选项A正确,选项B、C、D错误。
答案：A
1 2 3 4 5
2.(多选)甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是( )
A.甲的周期大于乙的周期
B.乙的速度大于第一宇宙速度
C.甲的加速度小于乙的加速度
D.甲在运行时能经过北极的正上方
解析：由于卫星运行高度越大,周期越大,速度越小,所以甲的周期大于乙的周期,乙的速度小于第一宇宙速度,选项A正确,B错误;卫星越高,加速度越小,甲的加速度小于乙的加速度,选项C正确;同步卫星只能运行在赤道上方特定轨道上,甲在运行时不能经过北极的正上方,选项D错误。
答案：AC
1 2 3 4 5
3.当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后,下列叙述正确的是( )
A.在任何轨道上运动时,地球球心都在卫星的轨道平面内
B.卫星运动速度一定等于7.9 km/s
C.卫星内的物体仍受重力作用,并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小
D.因卫星处于完全失重状态,所以在卫星轨道处的重力加速度等于零
解析：由于地球对卫星的万有引力提供向心力,所以球心必然是卫星轨道的圆心,选项A正确;只有贴近地面做匀速圆周运动的卫星的速度才等于7.9 km/s,其他卫星的线速度小于7.9 km/s,选项B错误;卫星绕地球做匀速圆周运动,其内部的物体处于完全失重状态,弹簧测力计无法测出其重力,地球在卫星轨道处产生的重力加速度等于其向心加速度,并不等于零,选项C、D错误。
答案：A
1 2 3 4 5
4.(多选)如图所示,三颗人造地球卫星正在围绕地球做匀速圆周运动,则下列有关说法中正确的是( )
A.卫星可能的轨道为a、b、c
B.卫星可能的轨道为a、c
C.同步卫星可能的轨道为a、c
D.同步卫星可能的轨道为a
解析：不管怎样轨道的卫星,均由万有引力提供向心力,所以所有卫星的轨道平面都必须通过地心。而同步卫星与地球保持相对静止,其轨道平面一定与地球的赤道平面重合。
答案：BD
1 2 3 4 5
5.(选做题)2012年6月16日发射的神舟九号飞船成功进入目标轨道,要使神舟九号飞船追上天宫一号目标飞行器完成交会对接,则( )
A.只能从较低轨道上加速
B.只能从较高轨道上加速
C.只能从天宫一号同一高度的轨道上加速
D.无论在什么轨道上,只要加速都行
解析：当神舟九号开始加速时,神舟九号由于速度增大,故将向高轨道运动,所以神舟九号为了追上天宫一号,只能从低轨道上加速,选项A正确。
答案：A
5.宇宙航行 6.经典力学的局限性
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一、宇宙速度
1.牛顿的设想
如图,当物体的初速度足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面,成为一颗绕地球转动的人造地球卫星。
2.原理
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练一练
3.宇宙速度
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练一练
二、梦想成真
1.1957年10月4日,世界上第一颗人造地球卫星在苏联发射成功。
2.1969年7月,阿波罗11号飞船登上月球。
3.2003年10月15日,我国航天员杨利伟被送入太空。
三、从低速到高速
1.经典力学的基础是牛顿运动定律,牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域,包括天体力学的研究中,经受了实践的检验,取得了巨大的成就。
2.狭义相对论阐述物体以接近光的速度运动时所遵从的规律。
3.在经典力学中,物体的质量是不变的,而狭义相对论指出,质量要随物体运动速度的增大而增大。
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4.经典力学认为位移和时间的测量与参考系无关,相对论认为同一过程的位移和时间的测量与参考系有关。
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四、从宏观到微观
1.经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律,但对微观粒子的波粒二象性无能为力,量子力学能够正确地描述微观粒子运动的规律性。
2.经典力学的适用范围:只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界。
五、从弱引力到强引力
爱因斯坦的广义相对论说明:在强引力的作用下,牛顿引力理论将不再适用。
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练一练
天宫一号目标飞行器在距地面355 km的轨道上做圆周运动,其飞行速率( )
A.大于7.9 km/s
B.介于7.9~11.2 km/s之间
C.小于7.9 km/s
D.一定等于7.9 km/s
答案：C
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
人造卫星问题的分析思路?
在地球的周围,有许多的卫星在不同的轨道上绕地球转动,请思考:
(1)这些卫星的运动的向心力都是由什么力提供?这些卫星的轨道平面有什么特点?
(2)这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢?
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
1.人造卫星的轨道
卫星绕地球做匀速圆周运动时由地球对它的万有引力充当向心力。因此卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必与地心重合,而这样的轨道有多种,其中比较特殊的有与赤道共面的赤道轨道和通过两极点上空的极地轨道。当然也应存在着与赤道平面成某一角度的圆轨道。如图所示。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
2.人造卫星的运行规律
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
【例题1】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,下列说法中正确的是( )
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
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
解析： 可知,选项B、C错误,A正确;因a、c轨道半径相同,周期相同,只要在图示时刻不撞,以后就不可能相撞了,选项D错误。
答案：A
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
变式训练1 探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比( )?
A.轨道半径变小 B.向心加速度变小
C.线速度变小 D.角速度变小
答案：A
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
第一宇宙速度的理解与计算?
发射卫星,要有足够大的速度才行,请思考:
(1)对于不同轨道的卫星,哪一颗卫星最容易发射呢?这颗卫星的环绕速度与发射速度有什么关系?
(2)如何求得第一宇宙速度?
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
1.第一宇宙速度的定义
又叫环绕速度,是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度,是人造地球卫星的最小发射速度,v=7.9 km/s。
2.第一宇宙速度的计算
设地球的质量为M,卫星的质量为m,卫星到地心的距离为R,卫星做匀速圆周运动的线速度为v:
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
3.第一宇宙速度的推广
由第一宇宙速度的两种表达式看出,第一宇宙速度之值由中心星体决定,可以说任何一颗星球都有自己的第一宇宙速度,都应以
表示,式中G为引力常量,M为中心星球的质量,g为中心星球表面的重力加速度,R为中心星球的半径。
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
【例题2】我国发射的探月卫星嫦娥二号的轨道是圆形的,且贴近月球表面.已知月球的质量约为地球质量的 ,月球的半径约为地球半径的 ,地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为( )
A.0.4 km/s B.1.8 km/s
C.11 km/s D.36 km/s
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
解析：星球的第一宇宙速度即为围绕星球做圆周运动的轨道半径为该星球半径时的环绕速度。根据万有引力定律和牛顿第二定律有
答案：B
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
变式训练2 (多选)已知地球半径为R,质量为M,自转角速度为ω,地面重力加速度为g,引力常量为G,地球同步卫星的运行速度为v,则第一宇宙速度的值可表示为( )?
答案：ABC
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
对地球同步卫星的理解?
地球上空分布着许多的同步卫星,在地面上的人看来,始终静止不动,请思考:
(1)这些同步卫星是否就真的静止不动呢?
(2)这些同步卫星有什么共同的特点呢?
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
1.概念
相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星,又叫通信卫星。
2.特点:同步卫星的六个“一定”
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
【例题3】(多选)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,引力常量为G,有关同步卫星,下列表述正确的是( )
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
答案：BD
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
变式训练3 同步地球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.不同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,故用于我国的电视广播
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究四
解析：根据同步卫星的特点知,选项B正确,选项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。
答案：B
探究一
探究二
探究三
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典例剖析
探究四
卫星的变轨问题分析?
如图是嫦娥飞船从地球上发射到绕月球运动的飞行示意图,请思考:从绕地球运动的轨道上进入奔月轨道,飞船应采取什么措施?从奔月轨道进入月球轨道,又采取什么措施呢?
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
【例题4】(多选)嫦娥一号卫星从地球发射到月球过程的路线示意图如图所示。关于嫦娥一号的说法正确的是( )
A.在P点由a轨道转变到b轨道时,速度必须变小
B.在Q点由d轨道转变到c轨道时,速度加速才能实现(不计嫦娥一号的质量变化)
C.在b轨道上,P点速度比R点速度大
D.嫦娥一号在a、b轨道上正常运行时,通过同一点P时,加速度相等
探究一
探究二
探究三
探究四
问题导引
名师精讲
典例剖析
解析：卫星在轨道a上的P点进入轨道b,需加速,使万有引力小于需要的向心力而做离心运动,选项A错误;在Q点由d轨道转移到c轨道时,必须减速,使万有引力大于需要的向心力而做向心运动,选项B错误;根据开普勒第二定律知在b轨道上,P点速度比R点速度大,选项C正确;根据牛顿第二定律得 ,卫星在a、b轨道上正常运行时,通过同一点P时加速度相等,选项D正确。
答案：CD
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探究一
探究二
探究三
探究四
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典例剖析
变式训练4 如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是( )
A.b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度
B.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
C.c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c
D.a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大
探究一
探究二
探究三
探究四
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典例剖析
答案：D
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1.牛顿力学的适用范围是( )
A.适用于宏观物体的低速(与光速相比)运动
B.适用于微观粒子的运动
C.适用于宏观物体的高速(与光速相比)运动
D.适用于受到很强引力作用的物体
解析：牛顿力学属于经典力学,它只适用于低速、宏观物体的运动以及引力不太强时的情况。故选项A正确,选项B、C、D错误。
答案：A
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2.(多选)甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是( )
A.甲的周期大于乙的周期
B.乙的速度大于第一宇宙速度
C.甲的加速度小于乙的加速度
D.甲在运行时能经过北极的正上方
解析：由于卫星运行高度越大,周期越大,速度越小,所以甲的周期大于乙的周期,乙的速度小于第一宇宙速度,选项A正确,B错误;卫星越高,加速度越小,甲的加速度小于乙的加速度,选项C正确;同步卫星只能运行在赤道上方特定轨道上,甲在运行时不能经过北极的正上方,选项D错误。
答案：AC
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3.当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后,下列叙述正确的是( )
A.在任何轨道上运动时,地球球心都在卫星的轨道平面内
B.卫星运动速度一定等于7.9 km/s
C.卫星内的物体仍受重力作用,并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小
D.因卫星处于完全失重状态,所以在卫星轨道处的重力加速度等于零
解析：由于地球对卫星的万有引力提供向心力,所以球心必然是卫星轨道的圆心,选项A正确;只有贴近地面做匀速圆周运动的卫星的速度才等于7.9 km/s,其他卫星的线速度小于7.9 km/s,选项B错误;卫星绕地球做匀速圆周运动,其内部的物体处于完全失重状态,弹簧测力计无法测出其重力,地球在卫星轨道处产生的重力加速度等于其向心加速度,并不等于零,选项C、D错误。
答案：A
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4.(多选)如图所示,三颗人造地球卫星正在围绕地球做匀速圆周运动,则下列有关说法中正确的是( )
A.卫星可能的轨道为a、b、c
B.卫星可能的轨道为a、c
C.同步卫星可能的轨道为a、c
D.同步卫星可能的轨道为a
解析：不管怎样轨道的卫星,均由万有引力提供向心力,所以所有卫星的轨道平面都必须通过地心。而同步卫星与地球保持相对静止,其轨道平面一定与地球的赤道平面重合。
答案：BD
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5.(选做题)2012年6月16日发射的神舟九号飞船成功进入目标轨道,要使神舟九号飞船追上天宫一号目标飞行器完成交会对接,则( )
A.只能从较低轨道上加速
B.只能从较高轨道上加速
C.只能从天宫一号同一高度的轨道上加速
D.无论在什么轨道上,只要加速都行
解析：当神舟九号开始加速时,神舟九号由于速度增大,故将向高轨道运动,所以神舟九号为了追上天宫一号,只能从低轨道上加速,选项A正确。
答案：A