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章末总结,第5章万有引力与航天,内容索引,知识网络梳理知识构建网络,重点探究启迪思维探究重点,知识网络,万有引力与航天,开普勒行星运动定律,第一定律(定律)第二定律(定律)第三定律(定律),万有引力定律,内容公式：F，G为引力常量，由在实验室中测定适用条件：(1)间的相互作用(2)的球体间的相互作用(3)质点与的球体间的相互作用,轨道,面积,周期,质点,两个质量分布均匀,质量分布均匀,卡文迪许,万有引力与航天,万有引力理论的成就,计算地球的质量(mgF万)mg：M(忽略地球自转影响),计算天体的,质量(F万F向)密度_,高空测量表面测量,MrR，M_,万有引力理论的成就,人造地球卫星：,第一宇宙速度：km/s第二宇宙速度：km/s第三宇宙速度：km/s,m2r_maa_,7.911.216.7,万有引力与航天,三个宇宙速度,重点探究,解决天体运动的基本思路：(1)将天体运动视为匀速圆周运动(2)万有引力提供向心力，根据已知条件灵活选择合适的表达式,一、解决天体运动问题的思路,(3)关于地球卫星的问题，有时还会应用GMgR2做代换,例1如图1所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心.(1)求卫星B的运行周期.,图1,答案,解析,解析由万有引力定律和牛顿第二定律得,(2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、A、B在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？,解析由题意得(B0)t2,答案,解析,二、人造卫星各运动参量的分析,即随着轨道半径的增大，卫星的向心加速度、线速度、角速度均减小，周期增大.,例2太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行星的半径、日星距离和质量如右表所示：,则根据所学的知识可以判断下列说法中正确的是A.太阳系的八大行星中，海王星的圆周运动速率最大B.太阳系的八大行星中，水星的圆周运动周期最大C.若已知地球的公转周期为1年，万有引力常量G6.671011Nm2/kg2，再利用地球和太阳间的距离，则可以求出太阳的质量D.若已知万有引力常量G6.671011Nm2/kg2，并忽略地球的自转，利用地球的半径以及地球表面的重力加速度g10m/s2，则可以求出太阳的质量,答案,解析,同时看出地球的重力加速度与太阳质量无关，选项D错误.,1.发射问题要发射人造卫星，动力装置在地面处要给卫星一很大的发射初速度，且发射速度vv17.9km/s，人造卫星做离开地球的运动；当人造卫星进入预定轨道区域后，再调整速度，使F引F向，即，从而使卫星进入预定轨道.,三、人造卫星的发射、变轨与对接,2.变轨问题如图2所示，一般先把卫星发射到较低轨道1上，然后在P点点火，使卫星加速，让卫星做离心运动，进入轨道2，到达Q点后，再使卫星加速，进入预定轨道3.回收过程：与发射过程相反，当卫星到达Q点时，使卫星减速，卫星由轨道3进入轨道2，当到达P点时，再让卫星减速进入轨道1，再减速到达地面.,图2,3.对接问题如图3所示，飞船首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道.通过控制使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点，便可实现对接.,图3,例3(多选)2016年中国发射了“天宫二号”空间实验室和“神舟十一号”载人飞船.2017年4月中国发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”交会对接.长征运载火箭将天宫二号送入近地点为A、远地点为B的椭圆,图4,轨道上，B点距离地面的高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上.“天宫二号”飞行几周后进行变轨进入预定圆轨道，如图4所示.已知“天宫二号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，引力常量为G，地球半径为R.则下列说法正确的是,A.“天宫二号”从B点沿椭圆轨道向A点运行的过程中，引力为动力B.“天宫二号”在椭圆轨道的B点的向心加速度大于在预定圆轨道上B点的向心加速度C.“天宫二号”在椭圆轨道的B点的速度大于在预定圆轨道上的B点的速度D.根据题目所给信息，可以计算出地球质量,解析,答案,解析“天宫二号”从B点沿椭圆轨道向A点运行的过程中，速度在变大，故受到的地球引力为动力，所以A正确.在B点“天宫二号”产生的加速度都是由万有引力产生的，因为同在B点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道上运动，在B点时万有引力产生的向心加速度大小相等，故B错误.“天宫二号”在椭圆轨道的B点加速后做离心运动才能进入预定圆轨道，故“天宫二号”在椭圆轨道的B点的速度小于在预定圆轨道的B点的速度，故C错误.,
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