第 20 课时 天体运动与人造卫星考点 1 卫星运行参量的分析与比较1.理想模型:认为卫星绕中心天体都做匀速圆周运动
2.中心天体对卫星的万有引力提供向心力,即是匀速圆周运动的一种应用
3.卫星的运行参数随轨道半径变化的规律由 G=ma=m=mω2r=mr=m·4π2n2r 可得:⇒当 r 增大时越高越慢4.地球同步卫星的六个“一定” [例 1] (2015·北京高考)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,那么( )A.地球的公转周期大于火星的公转周期B.地球公转的线速度小于火星公转的线速度C.地球公转的加速度小于火星公转的加速度D.地球公转的角速度大于火星公转的角速度解析 由 T=2π,得 T 地v 火,B 错误;由 a=得 a 地>a 火,C错误;由 ω=得 ω 地>ω 火,D 正确
答案 D(1)一个模型天体(包括卫星)的运动可简化为质点的匀速圆周运动模型
(2)两条思路思路一:万有引力提供向心力G=m=mω2r=mr=ma思路二:在中心天体表面,万有引力等于重力mg=(g 为天体表面处的重力加速度)(3)a、v、ω、T 均与卫星(或行星)的质量无关,只由轨道半径和中心天体质量共同决定,所有参量的比较,最终归结到半径的比较
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一起转动,b 在地面附近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,则下列说法中正确的是( )A.a 的向心加速度等于重力加速度 gB.c 在 4 h 内转过的圆心角是C.在相同时间内 b 转过的弧长最长D.d 的运行周期可能是 23 h答案 C解析 地球赤道上静止的物体随地球自转的向心加速度小于重力加速度,A 错误;同步卫星 c 在 4 h 内转过的圆心角 φ=,B 错误;相同时间内转过的弧长 s=v