姓名 小组 班级 使用时间 2.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（ ）
A.它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可以按需要选择不同值 B.它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的 C.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可以按需要选择不同值 D.它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
3.卫星绕地球做匀速圆周运动，若卫星的天线突然折断，关于折断的天线的运动，下面说法中正确的是（ ）
A.天线做匀速直线运动 B.天线做平抛运动 C.天线做自由落体运动 D.天线做匀速圆周运动
4.地球的半径为R,质量为M，地面附近的重力加速度为g，万有引力恒量为G，则靠近地面而运转的人造卫星的环绕速度为（ ） A.Rg
B.
R g C.
GM 3R D.
GM R5.关于人造地球卫星的向心加速度的大小与圆周运动半径的关系，下面说法中正确的是（ ） A.由公式F＝mω2r得向心力的大小和半径成正比
mv2B.由公式F?得向心力的大小和半径成反比
rC.由公式F=mωv得向心力的大小和半径无关 D.由公式F?GMm得向心力的大小和半径的平方成反比 2r6.我国于1986年2月1日成功发射了一颗实用地球同步卫星，于2003年10月15日又成功发射了“神舟五号”载人飞船，飞船在太空中飞行了21h，环绕地球运转了14圈，又顺利地返回地面，那么此卫星与飞船在轨道上正常运转比较（ ） A.卫星运转周期比飞船大 B.卫星运转速率比飞船大 C.卫星运转加速度比飞船大 D. 卫星离地高度比飞船大
7.质量为m的人造地球卫星，做匀速圆周运动。它离地面等于地球半径R，地面上的重力加速度为g.则卫星的（ ）下列说法中正确的是（ ） A.周期为4?2RB.加速度为g/2 C.动能为mgR/8 D.速度为2gR g8.美国天文学家于2005年7月29日宣称他们发现了第十大行星，并暂命名“2003—UB313”.从地球上看，第十大行星永远在太阳的“背面”，永远与太阳、地球在一条直线上。因此。人类一直很难发现它。由以上功能信息可以确定（ ） A.这颗行星的轨道半径与地球相等 B.这颗行星的半径等于地球的半径 C. 这颗行星绕太阳公转的周期与地球相同 D. 这颗行星的自转周期与地球相同
9.有两颗人造卫星，它们是我质量之比是m1:m2=2:1,轨道半径之比是r1:r2=3:1,那么，它们所受向心力大小之比F1:F2= ;它们的运行速率之比v1:v2= ;它们的向心加速度之比a1:a2= ；它们的周期之比T1:T2= .
10.发射人造地球卫星时，人造地球卫星绕地球运行的周期不得低于______________min
246
11.试求地球同步卫星离地面的高度.（地球质量M=5.98×10kg,半径R=6.37×10m,自转周期
-11
T=24h,G=6.67×10N.m2/kg2）
12.1900年3月，紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为“吴健雄星”，其直径为32km.如果该小行星的密度和地球密度相同,则该小行星的第一宇宙速度是多少?(已知地球半径R=6400km，取地球第一宇宙速度为v1=8km/s)
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姓名 小组 班级 使用时间
13.一颗人造卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，已知卫星的第一宇宙速度是v1=7.9km，问：
（1）这可卫星运行的线速度多大？ （2）它绕地球运动的向心加速度多大？
（3）质量为1kg的仪器放在卫星内的平台上，仪器的重力多大？它对平台的压力多大？
拓展提高
★思维升华
? 本节内容要求能由万有引力公式和向心力公式分析卫星的各个运动参量变化规律。（1）要注意
领会三个宇宙速度中只有第一宇宙速度等于进入轨道时的航行速度，第二、第三宇宙速度均相当于发射速度，进入轨道后，速度变小。（2）卫星只是在万有引力作用下运动，而飞船可能还有其他动力，需在关闭发动机后才相当于卫星。 ★综合实践与创新
14.在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做“宇宙膨胀说”，宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的，大爆炸后各星球以不同的速度向外运动，这种学说人为万有引力常量G在缓慢地减小。根据这一理论，在很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比（ ）
A．公转半径R较大B．公转周期T较小C．公转速率v较大D．公转角速度?较小
15．网上消息：某年某月某日，一质量为100kg、周期为1.0h的人造环月宇宙飞船发射成功.一位同学记不住引力常量G的数值且手边没可查资料,但他记得月球半径约为地球半径的1/4,月球表面重力加速度约为地球的1/6,经过推理,他认为该消息是则假新闻.试写出他的论证方案.(地球半径约为6400km)
16.图6—9是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为月卫星，并开展对月球的探测. 下列说法正确的是( ) 月球A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B.在绕月圆轨道上,卫星的周期于卫星质量有关
C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D.在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力 卫星
地球
图6—9
课时6经典力学的局限性
学海导航
1. 了解经典力学发展中的局限性,知道在高速和微观时,需要用相对论的观念解决问题.
2.了解爱因斯坦的相对论在几个不同方向的发展基础,培养尊重科学、勇于向科学学习的意识.
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姓名 小组 班级 使用时间 学习探究
★自主学习
1.我们接触较多的力学知识均属于 力学,它的基础是 . 2.按照爱因斯坦狭义相对论,物体在高速运动时,质量会发生变化,公式m= . 3.按相对论的理解,在不同参照物中测量同一过程的位移和时间结果是 经典力学 适用( 填“可”、“不”).
7. 经典力学只适用于 世界，不适用于 世界；只适用于 引力情况，
不适用于 引力情况. ★新知探究
一、运载火箭发射卫星的过程 1.关于三级火箭.
2.进入轨道后的失重表现. 二、力学的发展历程
1.从低速到高速;2.从宏观到微观;3.从弱引力到强引力. 三、人造卫星的发射于轨道运行分析；应用题型分析。 ★例题精析
【例题1】目前，国际商业卫星正朝着两个方向发展：一类是重量达数顿的卫星；另一类是微小卫星，只有几百、几十甚至几千克，微小卫星的特点是成本低，制造周期短，用途多样化，发展方向灵活。随着纳米技术的发展，微小卫星的研制和开发已成为现实，由我国航天清华卫星技术有限公司和英国萨瑞大学合作研制的“航天清华一号”微小卫星于2000年6月28号在俄罗斯某发射升空，这标志着我国更加先进的“纳米卫星”的研制工作已经开始.
(1)微小卫星绕地球做匀速圆周运动所具有的加速度 同轨道上运行的大卫星的加速度.(填“﹥”“﹤”或“=”)
(2)若微小卫星用作通信卫星,则它的绕行速度 大通信卫星的绕行速度;飞行高度 大卫星的飞行高度.(填“﹥”“﹤”或“=”) 解析： 【训练1】“9·11”事件发生后,美国为了找到本·拉登的藏身地点,使用了先进的侦查卫星.据报道:美国将多颗最先进的KH—11、KH—12“锁眼”系列照相侦查卫星调集到中亚地区上空，“锁眼”系列照相侦查卫星绕地球沿椭圆轨道运动，近地点265km（指卫星离地面的最近距离），远地点650km（指卫星离地面的最远距离），重量13.6t～18.2t，这些卫星上装有先进的CCD数字照相机，能分辨出地面上0.1m大小的目标，并自动地将照片传给地面接收站及指挥中心，由开普勒定律知：如果卫星绕地球做圆周运动的圆轨道半径跟椭圆轨道的半长轴相等，那么卫星沿圆轨道运动的周期跟卫星沿椭圆轨道运动的周期相同.
请你由上述数据估算这些“锁眼”系列侦查卫星运动的周期.（要求小数点后保留一位数字,地球半径为R=6400km，g取10m/s2）
【例题2】一宇宙飞船围绕地球做匀速圆周运动，某时刻它与静止在轨道上的一物体相碰后连接在一起，轨道变成一个新的圆周，仍做匀速圆周运动。设飞船在原轨道上运动时的线速度卫v1，角速度卫?1，加速度为a1,动能卫EK1,在新轨道上运行时的线速度、角速度、加速度、动能分别卫v2、、?2、a2、EK2，则（ ）
A.v1﹤v2,?1﹤?2B. v1﹥v2,?1﹥?2C.a1﹤a2,EK1﹤EK2 D.a1﹥a2,EK1﹥EK2
解析：
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【训练2】宇宙飞船原来在离地面一定距离的圆周轨道上绕地球运行，如图 6—10所示，当运行到Q点时，发动机点火，飞船应向哪个方向喷出燃气才 能使飞船返回到地球上的P点（ ）
Q P
A.向后喷气B.向前喷气C.向地球方向喷气D.向远离地球方向喷气
自我测评 图6—10
1.以下说法正确的是（ ）
A.经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用 B. 经典力学理论的成立具有一定的局限性
C. 在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变 D.相对论与量子力学否定了经典力学理论
2.20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释.经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题，只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子。这说明（ ）
A.随着人们认识的发展，经典力学已成了过了时的理论 B.人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的
d C.不同领域的事物各有其本质于规律
c D.人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质于规律
a 3.对于宇宙的起源于演化（ ）
b A.形成了一些科学的理论于假设 B.已得到完美的解释
C.无法解释 D.神创论也有一定的道理 4.如图6—10所示，圆a的圆心在地球自转的轴线上，圆b、c、d的圆心均在地球的地心上，对绕地球做匀速圆周运动的人造卫星而言（ ）
A卫星的轨道可能为a B.卫星的轨道可能为b
图6—11
C. 卫星的轨道可能为c D.卫星的轨道可能为d
5.人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的1/3，则此卫星运行的周期大约是（ ） A.1~4天之间B.4~8天之间C.8~16天之间D.大约16天
6.一艘原来在地球的圆周轨道上运行的飞船，若加速后能够于绕地球运动的另一个圆轨道上的空间站对接，则飞船一定是（ ）
A.从较低轨道上加速B. 从较高轨道上加速C. 从同一轨道上加速D从任意轨道上加速
7.美国“新地平线”号探测器，已于美国东部时间2006年1月17日13时（北京时间18日1时）借助“宇宙神-5”火箭，从福罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空，开始长达9年的飞向冥王星的太空之旅。拥有3级发动机的“宇宙神-5”重型火箭将以每小时5.76万千米的惊人速度吧“新地平线”号送离地球，这个冥王星探测器因此将成为人类有史以来发射的速度最高的飞行器。这一速度（ ）
A.大于第一宇宙速度 B. 大于第二宇宙速度
C大于第三宇宙速度. D.小于并接近于第一三宇宙速度 8.可以发射一颗这样的人造卫星，使其圆轨道（ ） A.于地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆 B.于地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆
C.于地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的 D于地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的
9.卫星在到达预定的圆轨道之前，运载火箭的最后一节火箭仍和卫星接在一起（卫星在前，火箭在后），先在大气层外某一轨道a上绕地球做匀速圆周运动，然后启动脱离装置，使卫星加速并实现星箭脱离，最后到达预定轨道b。关于星箭脱离后的说法正确的是（ ）
A.预定轨道b比预定轨道a离地面更高，卫星在轨道b上的运行速度比脱离前大
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姓名 小组 班级 使用时间 B.预定轨道b比预定轨道a离地面更低，卫星的运行周期变小
C.预定轨道b比预定轨道a离地面更高，卫星的向心加速度轨道变小 D.卫星和火箭仍在同一轨道上运动，卫星的速度比火箭大
10.像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切理论，它具有自己的 性.人们认识到经典理论有它的适用范围;只适用于 运动,不适用于 运动,在 的情况下,牛顿引力理论将不再适用. 11.“伽利略”号木星探测器从1989年10月进入太空,历经6年,行程37亿千米,终于到达木星周围.此后要在两年内绕木星运行11圈,对木星及其卫星进行考察,最后进入大气层烧毁.假设这11圈都绕木星在同一个圆周上运行,试求出探测器绕木星运行的半径r= m，速率v= m/s(已
27-11
知木星质量为1.9×10kg,G=6.67×10N.m2/kg2)
12.一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度为v=6×106m/s.问电子的质量增大了还是减小了？改变了百分之几？
13.一宇航员在某一行星的级地着陆后，发现自己在当地的重力是地球上重力的1/n,进一步研究还发现，该行星一昼夜的时间与地球相同，而且物体在赤道上完全失去了重力，试计算这一行星的半径R.(地球自转周期为T0，地球重力加速度为g0)
拓展提高
★思维升华
? 本节着重对力学发展中经典力学与相对论间的关系进行简述，要明确力学的局限性主要表现的
几个方面，对爱因斯坦相对论有一个粗浅的认识，能区分在不同背景下各自的适用情况。 ? 为了解航空事业的发展，要注意从各个媒体渠道收集有关太空飞行器的运动情况，包括发射和
接收过程，扩大知识视野，提高崇尚科学的热情。 ★综合实践与创新
14.请查阅资料，些一篇关于人造卫星分类、运行轨道和主要性能用途的小论文并与同学交流。 15．向空间发展最具有可能的是太阳系内地球附近建立“太空城”，设想中的一个太空城其形状是圆柱形，长1600m，直径200m，在电力的驱动下，绕自身轴转动。其外壳为金属材料，内壁沿纵向分隔成6个部分，窗口和人造陆地交错分布，陆地上覆盖1.5m厚的土壤，窗口外有巨大的铝制反射镜，可调节阳光的射入，城内部充满空气。太空城内的空气、水和土壤最初可从地球和月球运送，以后则在太空城内形成与地球相同的生态环境，为了使太空城内居民能如同在地球上一样具有“重力”，以适应人类在地球上的行为习惯，太空城将绕其中轴以一定角速度转动。试求太空城的转数.
课时7《万有引力与航天》复习课
★知识结构 1.全章知识网络
开普勒行星运动定律
椭圆轨道运行 近似圆形轨道 匀速圆周运动 提供向心力 天体运动计卫星运动规同步卫星 宇宙速度
万有引力定律 重力的来源 20