高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 专题突破 天体运动中常考易错的“三个命题点”教学案 沪科版-沪科版高三全册物理教学案

专题突破 天体运动中常考易错的“三个命题点” 赤道上物体、近地卫星与同步卫星的差异1.同步卫星的运动规律2.近地卫星、同步卫星及赤道上物体的比较如图 1 所示，a 为近地卫星，半径为 r1；b 为地球同步卫星，半径为 r2；c 为赤道上随地球自转的物体，半径为 r3。图 1近地卫星(r1、ω1、v1、a1)同步卫星(r2、ω2、v2、a2)赤道上随地球自转的物体(r3、ω3、v3、a3)向心力万有引力万有引力万有引力的一个分力轨道半径r2＞r3＝r1角速度由＝mω2r 得 ω＝，故 ω1＞ω2同步卫星的角速度与地球自转角速度相同，故 ω2＝ω3ω1＞ω2＝ω3线速度由＝得 v＝，故 v1＞v2由 v＝rω 得 v2＞v3v1＞v2＞v3向心加速度由＝ma 得 a＝，故 a1＞a2由 a＝ω2r 得 a2＞a3a1＞a2＞a33.特别注意赤道上的物体不是卫星，不能用＝m。考向 1 同步卫星的运动特点【例 1】 “静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的 n 倍，下列说法正确的是( )A.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的B.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得速度的C.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的D.同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的解析 同步卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则 G＝man＝m＝mω2r＝mr，得同步卫星的运行速度 v＝，又第一宇宙速度 v1＝，所以＝＝，故选项 A 错误，C 正确；an＝，g＝，所以＝＝，故选项 D 错误；同步卫星与地球自转的角速度相同，v＝ωr，v 自＝ωR，所以＝＝n，故选项 B 错误。答案 C考向 2 同步卫星与其他卫星的 运动物理量间比较【例 2】 有 a、b、c、d 四颗卫星，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，设地球自转周期为 24 h，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图 2 所示，则下列关于卫星的说法中正确的是( )图 2A.a 的向心加速度等于重力加速度 gB.c 在 4 h 内转过的圆心角为C.b 在相同的时间内转过的弧长最长D.d 的运动周期可能是 23 h解析 在地球赤道表面随地球自转的卫星，其所受万有引力提供重力和其做圆周运动的向心力，a 的向心加速度小于重力加速度 g，选项 A 错误；由于 c 为同步卫星，所以 c 的周期为 24 h，因此 4...