10.一火箭内的实验平台上放有测试仪器,火箭启动后以加速度 g/2竖直加速上升,达到某高度时,测试仪器对平台的压力减为启动前的17/18,求此时火箭距地面的高度。(取地球半径R= 6.4×103km)
B 能力提升
9.(2008山东18).据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是
A.运行速度大于7.9 km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
8.如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星,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加速可以追上同一轨道上的b,b减速可以等候同一轨道上的c D.a卫星由于某种原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将变大
7.地球同步卫星到地心的距离r可由 求出。已知式中a的单位是m, b的单位是s,c的单位是m/s2,则:( ) A.a是地球半径,b是地球自转的周期,c是地球表面处的重力加速度; B.a是地球半径,b是同步卫星统地心运动的周期,c是同步卫星的加速度 C.a是赤道周长,b是地球自转周期,c是同步卫星的加速度; D.a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是地球表面处的重力加速度
6.某人造地球卫星的轨道半径是月球绕地球轨道半径的,则此人造地球卫星的周期大约是( )
A 5d B 8d C 10d D 16d
1.一艘原来在围绕地球的圆周轨道上运行的飞船,若加速后能够与绕地球运动的另一个圆周轨道上的空间站对接,则飞船一定是:( ) A.从较高轨道上加速 B.从较低轨道上加速 C.从同一轨道上加速 D.从任意轨道上加速 2.同步卫星相对地面静止,犹如悬在高空中,下列说法中不正确的是:( ) A.同步卫星处于平衡状态 B.同步卫星的速率是唯一的 C.同步卫星加速度大小是唯一的 D.各国的同步卫星都在同一圆周上运行 3.海王星是绕太阳运动的一颗行星,它有一颗卫星叫海卫三.若将海王星绕太阳的运动和海卫三绕海王星的运动均看作匀速圆周运动,则要计算海王星的质量,需要知道的量是(引力常量G为已知量):( ) A.海卫三绕海王星运动的周期和半径 B.海王星绕太阳运动的周期和半径 C.海卫三绕海王星运动的周期和海卫三的质量 D.海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量 4.2000年10月15日,我国利用“神舟五号”飞船将宇航员杨利伟送入太空,中国成为继俄、美之后第三个掌握载人航天技术的国家.设杨利伟测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T,离地面的高度为H,地球半径为R。则根据T、H、R和万有引力恒量G,杨利伟不能计算出下面的哪一项:( ) A.地球的质量 B.地球的平均密度 C.飞船所需的向心力 D.飞船线速度的大小 5.航天英雄杨利伟在乘坐宇宙飞船绕地球运行的过程中,根据科学研究的需要,要经常改变飞船的运行轨道,这是靠除地球的万有引力外的其他力作用实现的。假设飞船总质量保持不变,开始飞船只在地球万有引力作用下做匀速圆周运动,则在飞船运行轨道半径减小的过程中:( ) A.其他力做负功,飞船的机械能减小 B.其他力做正功,飞船的机械能增加 C.其他力做正功,飞船的动能增加 D.其他力做负功,飞船的动能减小
3. 万有引力常量:
[考点知识解读]
考点一、开普勒三定律的理解
剖析:
⑴ 开普勒第一定律中不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。
⑵ 开普勒第二定律中行星在近日点的速率大于在远日点的速率,从近日点向远日点运动时速率变小,从远日点向近日点运动时速率变大。
⑶ 开普勒第三定律的表达式中,k是与太阳有关而与行星无关的常量,如果认为行星的轨道是圆的,式中半长轴r代表圆的半径。
⑷开普勒三定律不仅适用于行星,也适用于卫星。适用于卫星时,常量k’是由行星决定的另一常量,与卫星无关。
[例题1]太阳系中有一颗绕太阳公转的行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍,则该行星绕太阳公转的周期是多少年?
解析:行星和地球都绕着太阳公转,他们的中心天体是太阳,所以开普勒第三定律中k值是相同的。
即:,可得:T行==8T地=8年
答案:8年
[变式训练1]、已知地球半径约为R=6.4106m,又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,则可估算出月球到地球的距离约 m.(结果只保留一位有效数字)。
考点2.重力与万有引力的关系
剖析:
(1)地球对物体的吸引力就是万有引力,重力只是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力是物体随地球自转所需的向心力。如图6-1-1所示。
(2)物体在地球上不同的纬度处随地球自转所需的向心力的大小不同,重力大小也不同:
两极处:物体所受重力最大,大小等于万有引力,即。
赤道上:物体所受重力最小,
自赤道向两极,同一物体的重力逐渐增大,即g逐渐增大。
(3)一般情况下,由于地球自转的角速度不大,可以不考虑地球的自转影响,近似的认为
[例题2]
已知火星的半径为地球半径的一半,火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4/9倍,则火星的质量约为地球质量的多少倍?
解析;忽略星球自转对重力的影响,可以认为在星球的表面上重力和万有引力相等,则:
在地球的表面上:mg地= ①
在火星的表面上:mg地= ②
联立①②可得:==
答案:
[变式训练2]经测定,太阳光到达地球需要经过500s的时间,已知地球的半径为6.4×106m,试估算太阳质量与地球质量之比。(保留一位有效数字)
[考能训练]
A 基础达标
2. 万有引力定律表达式:
1. 万有引力定律内容:
3. 开普勒第三定律:
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