4.地球同步卫星的线速度:地球同步卫星的线速度大小为v=ω0r=3.08×103 m/s,为定值,绕行方向与地球自转方向相同.
●歼灭难点训练
3.地球同步卫星的轨道半径:据牛顿第二定律有GMm/r2=mω02r,得r=,ω0与地球自转角速度相同,所以地球同步卫星的轨道半径为r=4.24×104 km.其离地面高度也是一定的.
2.地球同步卫星的周期:地球同步卫星的运转周期与地球自转周期相同.
地球同步卫星是相对地球表面静止的稳定运行卫星.
1.地球同步卫星的轨道平面,非同步人造地球卫星其轨道平面可与地轴有任意夹角,而同步卫星一定位于赤道的正上方,不可能在与赤道平行的其他平面上.
一般情况下运行的卫星,其所受万有引力不刚好提供向心力,此时,卫星的运行速率及轨道半径就要发生变化,万有引力做功,我们将其称为不稳定运行即变轨运动;而当它所受万有引力刚好提供向心力时,它的运行速率就不再发生变化,轨道半径确定不变从而做匀速圆周运动,我们称为稳定运行.
对于稳定运行状态的卫星,①运行速率不变;②轨道半径不变;③万有引力提供向心力,即GMm/r2=mv2/r成立.其运行速度与其运行轨道处于一一对应关系,即每一轨道都有一确定速度相对应.而不稳定运行的卫星则不具备上述关系,其运行速率和轨道半径都在发生着变化.
6.如图4-13所示,斜劈B的倾角为30°,劈尖顶着竖直墙壁静止于水平地面上,现将一个质量与斜劈质量相同、半径为r的球A放在墙面与斜劈之间,并从图示位置由静止释放,不计一切摩擦,求此后运动中
(1)斜劈的最大速度.
(2)球触地后弹起的最大高度。(球与地面作用中机械能的损失忽略不计)
5.一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体,如图4-12所示.绳的P端拴在车后的挂钩上,Q端拴在物体上.设绳的总长不变,绳子质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳绳长为H.提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A经B驶向C.设A到B的距离也为H,车过B点时的速度为vB.求在车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功.
4.如图4-11所示,S 为一点光源,M为一平面镜,光屏与平面镜平行放置.SO是垂直照射在M上的光线,已知SO=L,若M以角速度ω绕O点逆时针匀速转动,则转过30°角时,光点 S′在屏上移动的瞬时速度v为多大?
3.一轻绳通过无摩擦的定滑轮在倾角为30°的光滑斜面上的物体m1连接,另一端和套在竖直光滑杆上的物体m2连接.已知定滑轮到杆的距离为m.物体m2由静止从AB连线为水平位置开始下滑1 m时,m1、m2恰受力平衡如图4-10所示.试求:
(1)m2在下滑过程中的最大速度.
(2)m2沿竖直杆能够向下滑动的最大距离.
2.如图4-9所示,均匀直杆上连着两个小球A、B,不计一切摩擦.当杆滑到如图位置时,B球水平速度为vB,加速度为aB,杆与竖直夹角为α,求此时A球速度和加速度大小.
图4-9 图4-10
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