第四章 曲线运动 万有引力第五讲 自主建立卫星运动图景 【学习目标】1．利用下列习题中所给的数据或计算得到的数据，要求完成表征卫星运动的各个物理量及数值，制作一幅各种典型地球卫星的运动图示。2．会用万有引力定律推导第一宇宙速度，并掌握三个宇宙速度的物理意义； 一、预习导引自主完成下列问题。1．已知赤道半径是 6.4×103km，求赤道上的物体由于地球自转产生的向心加速度。 2．要想发射一颗 80min 地球一周的卫星，为什么是不可能的?试说明它的理由。 3．月球和地球之间的距离约为地球半径的 60 倍，则月球绕地球运动的向心加速度是地面上重力加速度的多少倍？4．在轨道上运动的人造地球卫星，周期为 5.6×103s。轨道半径为 6.8×103km，试估算地球的质量。5．一质量为 m 的地球同步卫星，其轨道半径为多大?运行速度多大?质量不同的地球同步卫星，轨道半径相同吗?运动速度相同吗? 6．在地面附近运动的卫星，可以认为轨道半径 r 近似等于地球半径 R，地球对卫星的引力近似等于地面附近受的重力，则地球的第一宇宙速度为多大？7．月球绕地球公转的轨迹接近于圆形，它的轨道半径是 3.84×105m，公转周期是 2.36×106s。月球绕地球公转的速度是多少 km/s?1第 2 周F 1 二、合作探究1．根据预习完成下表各卫星的物理量和数值。编号名 称轨道半径km周 期线速度 km/s角速度rad/s向心加速度 m/s20赤道上物体6400g=9.81贴地卫星6400 5100s=1.4h2卫星 268005600 s3地球同步卫星24 h4月球28 day2．以下是一些同学的认识，你认为哪些是错误的（ ）（1）赤道上的物体和贴地轨道卫星的周期相同；（2）沿圆形轨道运动的卫星，离地越高，线速度越大；（3）赤道上的物体的重力加速度和贴（近）地轨道卫星的向心加速度数值和方向不同；（4）同步卫星的周期和地球自转周期不相同；（5）同步卫星的线速度和地球自转线速度也相同；（6）月球公转的线速度比一般人造地球卫星线速度大；（7）卫星的环绕速度 v=rGM ，故轨道越高，卫星的机械能越小。3．根据上表，请同学们制作一幅各种典型地球卫星的运动图示。三、典例剖析题型一：卫星的运行状态与轨道半径的关系及应用例题 1：已知地球半径 R=6.4×106m，地面附近重力加速度 g=9.8m/s2，计算在距离地面高为h=2×106m 的圆形轨道上的卫星做匀速圆周运动的线速度 v 和周期 T拓展：卫星环绕速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系研究思维提升：2题型二：宇宙...
