1、章末复习课【知识体系】 答案填写地球太阳k质点G卡文迪许减小增大减小增大7.911.216.7主题一卫星与赤道上随地球自转的物体的区别1近地卫星、同步卫星和赤道上随地球自转的物体三种匀速圆周运动的异同(1)轨道半径:近地卫星与赤道上物体的轨道半径近似相同,同步卫星的轨道半径较大r同r近r物(2)运行周期:同步卫星与赤道上物体的运行周期相同由T2可知,近地卫星的周期要小于同步卫星的周期T近a同a物(4)动力学规律:近地卫星和同步卫星都只受万有引力作用,由万有引力提供向心力,满足万有引力提供向心力所决定的天体运行规律赤道上的物体由万有引力和地面支持力的合力提供向心力(或说成万有引力的分力提供向心力
2、),它的运动规律不同于卫星的运动规律2卫星的向心加速度与物体随地球自转的向心加速度的区别项目内容卫星的向心加速度物体随地球自转的向心加速度产生原因由万有引力产生万有引力的一个分力(另一分力为重力)产生方向指向地心垂直指向地轴大小ag(地面附近a近似等于g)ar,r为地面上某点到地轴的距离,为地球自转角速度特点随物体到地心的距离增大而减小从赤道到两极逐渐减小【典例1】有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近的近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图所示,则有()Aa的向心加速度等于重力加速度gBb在相同时间内转过的
3、弧长最长Cc在4小时内转过的圆心角是Dd的运动周期有可能是20小时解析:对a:FNma,又FN0,mg,故aa3a1 Ba2a1a3Ca3a1a2 Da3a2a1解析:空间站和月球绕地球运动的周期相同,由ar知,a2a1;对地球同步卫星和月球,由万有引力定律和牛顿第二定律得Gma,可知a3a2,故选项D正确答案:D5(多选)(2015课标全国卷改编)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止);最后关闭发动机,探测器自由下落已知探测器的质量约为1.3103 kg,地球质量约为月球的
4、81倍,地球半径约为月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2,则此探测器()A在着陆前的瞬间,速度大小约为8.9 m/sB悬停时受到的反冲作用力约为2103 NC从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,相对月球的速度先增大后减小D在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度解析:在地球表面附近有Gmg地,在月球表面附近有Gmg月,可得g月1.656 m/s2,所以探测器落地的速度为v3.64 m/s,故A错误;探测器悬停时受到的反冲作用力为Fmg月2103 N,B正确;探测器在着陆过程中速度先减小后增大,C错误;在靠近星球的轨道上有Gmgm,即有v,可知在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地球轨道上运行的线速度,故选项D正确答案:BD