高中物理飞出地球去例题思考 沪科版 必修2

飞出地球去-例思考【例1】若在相距甚远的两颗行星A和B的面附近，各发射一颗卫星a和b，测得卫星a绕行星A的周期为Ta，卫星b绕行星B的周期为Tb.求这两颗行星密度之比ρa/ρb是多大?解析:设运动半径为R，行星质量为M，卫星质量为m.由万有引力定律得：Gρ=解得：ρ=所以：:【例2】两颗人造地球卫星，其轨道半径之比R1∶R2=2∶1，求两卫星的(1)a1∶a2＝？(2)v1∶v2=？(3)ω1∶ω2=？(4)T1∶T2=？解析：在人造卫星的运动中，万有引力提供了所需的向心力，由此根据牛顿定律列出方程，再根据题意找出有关比例即可.(1)由知∝,所以.(2)由知v∝,所以.(3)由知ω∝,所以.(4)由知T∝,所以.点评:求解卫星的物理参量之间的关系时应用万有引力提供向心力这一特定关系，是解题思路，也是方法.【例3】2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内.若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°，已知地球半径为R、地球自转周期为T、地球表面重力加速度为g(视为常量)和光速c，试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示).解析：依题意，这颗同步卫星应定点在赤道上方，98°经面内的某一位置处，设该处距地心的距离为r，距嘉峪关的距离为L，电磁波的传播速度等于光速c，所以只要求出L，就可计算出微波信号传输所用的时间.设m为卫星质量，M为地球质量，r为卫星到地球中心的距离，ω为卫星绕地球中心转动的角速度.由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，则：①ω=②GM=gR2③设嘉峪关到同步卫星的距离为L，根据正弦定理得L=④微波信号传输所需时间t=⑤解①②③④⑤式得t=.点评:这是一道联系实际的题，使有些同学确定不了卫星\,嘉峪关与地心的位置关系.能够抽象出草图来，再运用数学公式解决物理问题，这是一种能力的考查.