赤道物体、近地卫星、同步卫星参量比较
一、考点突破:考点赤道物体、近地卫星、同步卫星参量比较考纲要求1理解赤道物体、近地卫星、同步卫星向心力来源;2掌握赤道物体、近地卫星、同步卫星参数的比较。备注本知识点是难点,但在高考中属于高频考点,主要考查赤道物体、近地卫星、同步卫星参量的大小比较,同时加强了三种情况的区别和联系的考查,题型:选择题。
二、重难点提示:重点:赤道物体、近地卫星、同步卫星区别和联系。难点:赤道物体、近地卫星、同步卫星向心力来源。
一、同步卫星、近地卫星与赤道物体的相同点1三者都在绕地轴做匀速圆周运动,向心力都与地球的万有引力有关;2同步卫星与赤道上物体的运行周期相同:T24h3近地卫星与赤道上物体的运行轨道半径相同:rR0(R0为地球半径)。二、同步卫星、近地卫星与赤道物体的不同点1轨道半径不同如图所示,同步卫星的轨道半径r同R0h,h为同步卫星离地面的高度,大约为36000千米,近地卫星与赤道物体的轨道半径近似相同,都是R0,半径大小关系为:
r同r近r赤;
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;
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f3向心加速度不同由G
MmGMmaa得:,又r2r2
r同r近
,所以:
a同a近
;由
42mr2maT
小关系为:a近4周期不同
a同a赤;
42r,又r同得:aT2
r赤,所以:a同a赤向心加速度的大
42近地卫星的周期由mgmR0T2
5线速度不同
得:T
2
R084mi
;同步卫星和赤g
道物体的周期都为24h,周期的大小关系为:T同
T赤T近;
2rT
Mm2GM由G2m得:,又r同rrr
和r同6角速度不同由G得:同
r近,同近;所以:由
r赤得:同赤,故线速度的大小关系为:近同赤;
Mmmr2得:2r
GM,又r同r3
r近,所以:同近;由T同T赤
赤,从而角速度的大小关系为:同赤近。
例题1地球赤道地面上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1;绕地球表面r