第六章：万有引力与航天复习精品课件000

万有引力定律的应用两条基本思路1、重力等于万有引力2RMmGmgGgRM22GMgR黄代换：＝金22222()MmvGmammrmrrrT向2、万有引力提供向心力22222(2))2(mvmmrfrTrmGmrMr2、天体运动视为匀速圆周运动，万有引力充当向心力（1）求天体的质量和密度：万有引力定律的应用33232222234()rMGTmMGMrVGTmrRrT万有引力定律的应用22MmvGGMvmrrr232MmGmrGrMr22232)4(MmGmrrTGMrT（2）卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系：（r越大，T越大）（r越大，v越小）（r越大，ω越小）对第一宇宙速度(环绕速度)的理解第一宇宙速度(环绕速度)v1＝v=√(GM/r)或，人造卫星的最小发射速度，人造卫星的最大环绕速度；3、近地卫星与同步卫星(1)近地卫星：沿半径约为地球半径的轨道运行的地球卫星，其发射速度与环绕速度相等，均等于第一宇宙速度．(2)同步卫星：运行时相对地面静止，T＝24h．同步卫星只有一条运行轨道，它一定位于赤道正上方，且距离地面高度h≈3.6×104km，运行时的速率v≈3.1km/s.Rgv1例题1、已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．(1)推导第一宇宙速度v的表达式；(2)我国自行研制的“神舟七号”载人飞船从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空．假设“神舟七号”飞船进入预定轨道后绕地球做匀速圆周运动，飞船绕地球飞行时离地面的高度h，求运行的期是T．万有引力定律的应用mgRMmG2gRGM2221RMmGRvmRgv1222)()(hRmgRhRMmGF)(422hRTmFghRRT2)(2（1）设卫星的质量为m,地球的质量为M,在地球表面附近满足得卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力得到（2）考虑式，卫星受到的万有引力为由牛顿第二定律联立解得万有引力定律的应用例题2、同步卫星距地心间距为r，运行速率为v1，加速度为a1.地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，地球半径为R.第一宇宙速度为v2，请找出v1和v2、a1和a2的关系。万有引力定律的应用三、拓展提高-------卫星的变轨问题变轨运行分析当卫星由于某种原因速度突然改变时（开启或关闭发动机或空气阻力作用），万有引力不再等于向心力，卫星将做变轨运行。①当增大时，所需向心力增大，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，但卫星一旦进入新的轨道运行，可知其运行速度要减小。②当卫星的速度突然减小时，所需向心力减小，即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将做向心运动，同样会脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，进入新轨道运行时，可知运行速度将增大。例题3如图所示，同步卫星在赤道上空的同步轨道上定位以后，由于受到太阳、月球及其他天体的引力作用影响，会产生不同方向的漂移运动而偏离原来的位置，当偏离达一定程度，就要发动卫星上的小发动机进行修正．图中A为同步轨道，B和C为两个已经偏离同步轨道但轨道仍在赤道平面内的卫星，要使它们回到同步轨道上，①开动B的小发动机向前喷气，使B适当速。②开动C的小发动向后喷气，使C适当速课堂小结：基本公式1求天体的质量和密度2卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系：3宇宙速度与人造卫星22222()MmvGmammrmrrrT向2RMmGmgGgRM2万有引力定律的应用