文档介绍：难点7 卫星运行特点分析及应用
卫星运行问题与物理知识(如万有引力定律、匀速圆周运动、牛顿运动定律等)及地理知识有十分密切的相关性,是新高考突出学科内及跨学科间综合创新能力考查的命题热点,也是考生备考应试的难点.
●难点磁场
1.(★★★★)用m表示地球通讯卫星(同步卫星)的质量,h表示它离地面的高度,R0表示地球的半径,g0表示地球表面处的重力加速度,ω0表示地球自转的角速度,则通讯卫星所受地球对它的万有引力的大小
2.(★★★★★)俄罗斯“和平号”空间站在人类航天史上写下了辉煌的篇章,因不能保障其继续运行,,,使其速度瞬间变小, m,喷出速度为空间站原来速度的37倍,:
(1)空间站做圆周运动时的线速度.
(2)空间站落到太平洋表面时的速度.(设地球表面的重力加速度为g,地球半径为R)
3.(★★★★★)已知物体从地球上的逃逸速度(第二宇宙速度)v2=,其中G、m、R分别是引力常量、=×10-11N·m2/kg2,c=×108 m/:
(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫作黑洞,设某黑洞的质量等于太阳的质量m=×1030 kg,求它的可能最大半径;
(2)在目前天文观测范围内,物质的平均密度为10-27 kg/m3,如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体,其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c,因此任何物体都不能脱离宇宙,问宇宙的半径至少多大?
●案例探究
[例1](★★★★)用m表示地球同步通信卫星的质量、h表示卫星离地面的高度、M表示地球的质量、R0表示地球的半径、g0表示地球表面处的重力加速度、T0表示地球自转的周期、ω0表示地球自转的角速度,则:
(1)地球同步通信卫星的环绕速度v为
(R0+h) B.
C. D.
(2)地球同步通信卫星所受的地球对它的万有引力F的大小为
(R0+h)
(3)地球同步通信卫星离地面的高度h为
,则卫星离地面的高度就被确定
B. -R0 C. -R0
,,环绕速度增大,高度降低,环绕速度减小,仍能同步
命题意图:.
错解分析:(1)把握不住解题的基本依据:地球对其表面物体的万有引力约等于物体所受重力,卫星圆周运动的向心力由万有引力提供,使问题难以切入.(2)思维缺乏开放性造成漏解.(3)推理缺乏严密性导致错解.
解题方法与技巧:(1)设地球同步卫星离地心的高度为r,
则r=R0+h则环绕速度v=ω0r=ω0(R0+h).
同步卫星圆周运动由万有引力提供向心力:
即G得v=
又有G=mω02,所以r=
则v=ω0r=ω0==故选项A、B、C、D均正确.
(2)地球同步卫星的重力加速度为g′=()2·g0,地球对它的