近地卫星、同步卫星及赤道上的物体

马鞍山中加双语学校高一物理组赤道同步卫星近地卫星赤道上的物体rRv2,ω,a2v,ω,a1v1,ω’,a同步卫星、近地卫星、赤道上物体三者的转动情况课题导入马鞍山中加双语学校高一物理组上午4时35分57秒目标引领1、能说出地球赤道上的物体,近地卫星,同步卫星做匀速圆周运动时各物理量的区别.2、会根据卫星的运行规律正确解题。马鞍山中加双语学校高一物理组上午4时35分57秒独立自学1、回顾卫星运行规律2、地表附近物体做匀速圆周运动的向心力由什么力提供的？地表附近物体所受重力和万有引力有什么关系？马鞍山中加双语学校高一物理组•人造地球卫星：•两极的物体：•赤道上的物体：•近地卫星：•地球表面的物体（与地球具有相同的ω0）即：即：引导探究一mgRMmG2RmFRMmG202支持力RmmgRMmG202RmmgRMmG202RmRMmGmg22)()(22hRmhRMmG马鞍山中加双语学校高一物理组运行半径r运行周期T线速度的计算向心力的计算向心加速度之比近rGMv同同rrGMv同步卫星近地卫星地球赤道上的物体地球赤道上的物体,近地卫星,同步卫星R地R地6.6R地24h85分钟（1.4h）24hv=ωR地ma=mω2R=GMm/R地2-mgma=GMm/r近2ma=mω2r＝GMm/r同2a同/a物=r同/R=6.6/1a同/a近＝r近2/r同2=1/(6.6)2引导探究一马鞍山中加双语学校高一物理组h≈0R=6.4x106mT=24hh=3.6×107mr=4.2×107mv=3km/sT=24hh≈0r=6.4×106mv=7.9km/sT=84分钟同步卫星近地卫星近地卫星、同步卫星、地球赤道上物体三者比较赤道上的物体马鞍山中加双语学校高一物理组如图所示，赤道上随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B、地球同步卫星C，它们的运动都可视为匀速圆周运动，比较三个物体的运动情况，以下判断正确的是（）A．三者的周期关系为TA＜TB＜TCB．三者向心加速度大小关系为aAaBaCC．三者角速度的大小关系为ωA=ωCωBD．三者线速度的大小关系为VA＜VC＜VBCD提示：典型的三个圆运动：随地圆周运动、近地圆周运动、同步圆周运动，应从运动和力两个角度区别和联系三个圆周运动引导探究一马鞍山中加双语学校高一物理组上午4时35分57秒2．将月球、地球同步卫星和静止在地球赤道上的物体三者进行比较，下列说法正确的是()．A．三者都只受万有引力的作用，万有引力都提供向心力B．月球的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度C．地球同步卫星的角速度与静止在地球赤道上的物体的角速度相同D．地球同步卫星相对地心的线速度与静止在地球赤道上的物体相对地心的线速度大小相等马鞍山中加双语学校高一物理组上午4时35分57秒解析静止在地球赤道上的物体不仅受万有引力作用，还受地面的支持力作用，A错误；由GMmR2＝ma可得a＝GMR2，因月球绕地球运转的轨道半径大于地球同步卫星的轨道半径，故月球的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度，B正确；地球同步卫星绕地球运转的周期与静止在地球赤道上物体的周期相同，所以角速度相同，C正确；由v＝ωR可知，D错误．答案BC马鞍山中加双语学校高一物理组上午4时35分57秒目标升华请说出地球赤道上的物体,近地卫星,同步卫星的区别.3，向心加速度不同：近地卫星加速度最大，同步卫星次之，赤道物体最小。1、轨道半径不同：同步卫星半径大于近地卫星和赤道上随地球自转的物体，近地卫星和赤道上随地球自转的物体半径相等。2、向心力不同：同步卫星和近地卫星绕地球运行的向心力完全由地球对它们的万有引力来提供，赤道物体的向心力由万有引力的一个分力来提供，万有引力的另一个分力提供赤道物体的重力。4，同步卫星和赤道物体的周期都为24h，近地卫星则不是。马鞍山中加双语学校高一物理组上午4时35分57秒当堂诊学1.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表面一起转动，b处于地面附近的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4所示，则有()．图4A．a的向心加速度等于重力加速度gB．b在相同时间内转过的弧长最长C．c在4h内转过的圆心角是π6D．d的运动周期有可能是20小时马鞍山中加双语学校高一物理组2019/10/17解析对a：GMmR2－FN＝ma，又GMmR2＝mg，故ag，A错误；由GMmr2＝mv2r得：v＝GMr，b的速度最大，相同时间内转过的弧长最长，B正确；c为同步卫星，周期为24小时，故4小时转过的圆心角为2π24×4＝π3，C错误；因d的运动周期一定大于c的周期，故周期一定大于24小时，D错误．答案B马鞍山中加双语学校高一物理组2019/10/172.同步卫星离地心距离为r，运行速度为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则以下正确的是()．A.a1a2＝rRB．a1a2＝rR2C.v1v2＝rRD．v1v2＝rR－12马鞍山中加双语学校高一物理组2019/10/17解析设地球质量为M，同步卫星的质量为m1，地球赤道上的物体质量为m2，在地球表面附近飞行的物体的质量为m2′，根据向心加速度和角速度的关系有a1＝ω21r，a2＝ω22R，ω1＝ω2，故a1a2＝rR，可知选项A正确．由万有引力定律有GMm1r2＝m1v21r，GMm2′R2＝m2′v22R，由以上两式解得v1v2＝Rr，可知选项D正确．答案AD马鞍山中加双语学校高一物理组2019/10/172．(多选)如图3所示，地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则()．图3A．v1v2v3B．v1v3v2C．a1a2a3D．a1a3a2马鞍山中加双语学校高一物理组2019/10/17解析由题意可知：山丘与同步卫星角速度、周期相同，由v＝ωr，a＝ω2r可知v1v3、a1a3；对同步卫星和近地资源卫星来说，满足v＝GMr、a＝GMr2，可知v3v2、a3a2，对比各选项可知B、D正确．答案BD马鞍山中加双语学校高一物理组上午4时35分57秒强化补清