人教版 高一物理 必修二 全部章节 课堂笔记(PDF同步版)

第五章曲线运动

学后反思

第1节曲线运动

一、曲线运动

1、定义：物体的运动轨迹是曲线的运动

2、物体做曲线运动的条件

（1）运动学角度：加速度方向与速度方向不在同一条直线上

（2）动力学角度：河外力方向与速度方向不在同一条直线上

3、曲线运动的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向

4、曲线运动的特点

（1）曲线运动一定是变速运动（做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，

所以曲线运动一定是变速运动）

（2）合外力方向与轨迹的关系

物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方

向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的

“凹”侧

5、速率变化情况判断

（1）当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大

（2）当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小

（3）当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变

二、运动的合成与分解

1、运动的合成：已知分运动情况求合运动情况

2、运动的分解：已知合运动情况求分运动情况

3、遵循的法则：位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循

平行四边形定则

4、合运动与分运动的关系

（1）等时性：合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同

时停止

（2）独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他

运动的影响

（3）等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果

学后反思

5、合运动的性质判断

（1）加速度（或合外力）?

íì

变化：非匀变速运动

不变：匀变速运动

（2）加速度（或合外力）方向与速度方向?íì

共线：直线运动

不共线：曲线运动

6、两个直线运动的合运动性质的判断

（1）方法：看合初速度方向与合加速度方向是否共线 （2）几种常见的两个分运动的合运动

①两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动

②一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动的合运动匀变速曲线运动 ③两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动匀加速直线运动 ④两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动 ?

íì

如果v 合与a 合共线，为匀变速直线运动 如果v 合与a 合不共线，为匀变速曲线运动

第2节 平抛运动

一、抛体运动

以一定的速度将物体抛出，如果只受重力的作用，这时的运动叫抛体运动，抛体运动开始时的速度叫做初速度

二、平抛运动

1、定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下所做的运动

2、性质：加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线

3、基本规律

以抛出点为原点，水平方向(初速度v 0方向)为x 轴，竖直向下方向为y 轴，建立平面直角坐标系，则：

（1）水平方向：做匀速直线运动，速度v x ＝v 0，位移x ＝v 0t （2）竖直方向：做自由落体运动，速度v y ＝gt ，位移y ＝1

2

gt 2

（3）合速度：v ＝v 2x ＋v 2

y

，方向与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝v y v x ＝gt v 0 （4）合位移：s ＝x 2＋y 2，方向与水平方向的夹角为α，tan α＝y x ＝gt

2v 0

学后反思

4、对规律的理解 （1）飞行时间：由t ＝ 2h

g

知，时间取决于下落高度h ，与初速度v 0无关 （2）水平射程：x ＝v 0t ＝v 02h

g

，即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定，与其他因素无关

（3）落地速度：v t ＝v 2x ＋v 2y ＝v 20＋2gh ，以θ表示落地速度与x 轴正方向的夹角，有tan θ＝v y v

x ＝2gh v 0，所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有

关

（4）速度改变量：因为平抛运动的加速度为重力加速度g ，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv ＝g Δt 相同，方向恒为竖直向下，如图所示 （5）两个重要推论

①做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通

过此时水平位移的中点，如图中A 点和B 点所示

②做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移方向与水平方向的夹角为θ，则tan α＝2tan θ 5、平抛运动的分解方法与技巧

（1）如果知道速度的大小或方向，应首先考虑分解速度 （2）如果知道位移的大小或方向，应首先考虑分解位移

三、与斜面有关的平抛运动问题

1、从斜面上平抛

已知位移方向，方法：分解位移

x ＝v 0t y ＝12gt 2 tan θ＝y

x

可求得t ＝

2v 0tan θg

2、对着斜面平抛

已知速度的大小或方向，方法：分解速度 v x ＝v 0 v y ＝gt tan θ＝v 0v y ＝v 0

gt

学后反思

可求得t ＝

v 0

g tan θ

四、斜抛运动(近几年高考很少涉及)

1、性质：加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线

2、基本规律

?íì

水平方向上以水平分速度v 0x 做匀速直线运动 竖直方向上以初速度为v 0y 的竖直上抛运动 （1）速度：v x ＝v 0x ＝v 0cos θ v y ＝v 0sin θ－gt （2）位移：x ＝v 0t cos θ y ＝v 0t sin θ－1

2gt 2

（3）射高、射程

①射高（小球能达到的最大高度）：H ＝ v 20y 2g ＝ (v 0sin θ)2

2g

②小球在空中运动的时间：t ＝

2v 0sin θg

③射程（从抛出点到落地点的水平距离）：X ＝ v 0x t ＝ v 0cos θ2v 0sin θ

g

＝ v 02sin2θ

g

第3节 实验：研究平抛运动

1、实验目的

（1）用实验的方法描绘出平抛运动的轨迹 （2）从运动轨迹求出平抛运动的初速度 2、实验原理

（1）使小球做平抛运动，用描迹法描出小球的运动轨迹，并建立坐标系 （2）测出曲线上的某一点的坐标x 和y ，根据重力加速度g 的数值、利用公式y ＝1

2

gt 2求出小球的飞行时间t

（3）再利用公式x ＝v 0t ，求出小球的水平初速度v 0 3、注意事项

（1）保证斜槽末端的切线方向必须水平

（2）木板平面竖直且平行于小球的运动轨道平面，并使小球的轨道平面靠近木板但不接触

（3）坐标原点不在斜槽的末端，应在槽口上方小球的球心处

学后反思 （4）小球应该从同一位置无初速度自由释放

第4节圆周运动

一、描述圆周运动的物理量

1、线速度

（1）定义：物体沿圆周运动通过的弧长（Δs）与时间（Δt）的比值

（2）公式：v＝Δs

Δt＝

2πr

T

（3）单位：m/s

（4）方向：方向和半径垂直，和圆周相切

2、角速度

（1）定义：连接运动质点和圆心的半径扫过的角度（Δθ）与时间（Δt）的比值

（2）公式：ω＝Δθ

Δt＝

2π

T

（3）单位：rad/s

3、周期

（1）定义：做圆周运动的质点运动一周所用的时间

（2）公式：T＝2πr

v＝

2π

ω

（3）单位：s

4、频率

（1）定义：做圆周运动的质点在单位时间内转过的圈数

（2）公式：f＝1

T （3）单位：Hz

5、几个物理量的相互关系：v＝ωr＝2π

T r＝2πrf

二、匀速圆周运动

1、定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动

2、特点：由于线速度方向不断发生变化，所以匀速圆周运动是一种变速运动

第5节向心加速度

一、向心加速度

学后反思

1、定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫向心加速度

2、公式：a n ＝v 2r ＝r ω2

＝ωv ＝4π2T

2r

3、方向：总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即始终与运动方向垂直；不论加速度a n 的大小是否变化，a n 的方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变加速运动

4、物理意义：描述线速度方向改变快慢的物理量

二、传动问题的类型及特点

1、同轴传动（角速度ω相等）

如图甲，固定在一起同轴转动的物体上各点角速度相同 由v ＝ωr 和a n ＝r ω2知，线速度、向心加速度都与半径成正比

2、皮带、摩擦传动（线速度v 大小相等）

不打滑的摩擦传动和皮带传动的两轮边缘上各点的线速度大小相等 由ω＝v r 和a n ＝v 2

r

知，角速度、向心加速度都与半径成反比

3、齿轮传动（线速度v 大小相等）

通过两齿轮的轮齿相互啮合的齿轮转动中，两齿轮边缘上各点的线速度大小相等

由ω＝v r 和a n ＝v 2

r

知，角速度、向心加速度都与半径（或齿数）成反比，即

ωA ωB ＝r 2r 1＝z 2z 1，a n A a n B ＝r 2r 1＝z 2

z 1（z 1、z 2

分别为两齿轮的齿数） 第6节 向心力

一、向心力

1、定义：物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的合力就叫向心力

2、方向：总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即始终与运动方向垂直，方向时刻改变

学后反思

学后反思

学后反思

3、受力特点：F 为实际提供的向心力，如图所示 当F ＝m ω2

r 时，物体做匀速圆周运动

当F ＝0时，物体沿切线方向飞出 当F ＜m ω2r 时，物体逐渐远离圆心 当F >m ω2r 时，物体做近心运动

专题：运动的分解

一、绳（或杆）端速度分解模型

1、模型特点：沿绳（或杆）方向的速度分量大小相等

2、思路与方法

（1）合速度→绳拉物体的实际运动速度v

（2）分速度→?íì

其一：沿绳（或杆）的速度v 1

其二：与绳（或杆）垂直的分速度v 2

（3）方法：v 1与v 2的合成遵循平行四边形定则 3、解题的原则

把物体的实际速度分解为垂直于绳（或杆）和平行于绳（或杆）两个分量，根据沿绳（或杆）方向的分速度大小相等求解；常见的模型如图所示

二、小船过河

1、小船渡河问题分析

（1）船的实际运动：水流的运动和船相对静水的运动的合运动 （2）三种速度：v 1(船在静水中的速度)、v 2(水流速度)、v (船的实际速度) （3）三种情景

①过河时间最短：船头正对河岸时，渡河时间最短，t 短＝d

v 1(d 为河宽)

②过河路径最短

船速大于水速（v 2

v 1

学后反思

船速大于水速（v 2>v 1）时：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河；确定方法如下：如图所示，以v 2矢量末端为圆心，以v 1矢量的大小为半径画弧，从v 2矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向航程最短；由图可知：cos α＝v 1v 2，最短航程：s 短＝d cos α＝v 2

v 1d

2、求解小船渡河问题的方法

求解小船渡河问题有两类：一是求最短渡河时间，二是求最短渡河位移，无论哪类都必须明确以下四点

（1）解决这类问题的关键是：正确区分分运动和合运动，船的航行方向也就是船头所指方向的运动，是分运动，船的运动也就是船的实际运动，是合运动，一般情况下与船头指向不共线

（2）运动分解的基本方法，按实际效果分解，一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向分解

（3）渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关，与水流速度无关

（4）求最短渡河位移时，根据船速v 船与水流速度v 水的大小情况用三角形定则求极限的方法处理

专题：求解平抛运动的几种方法

一、以分解速度为突破口求解平抛运动问题

1、题型介绍

对于一个做平抛运动的物体来说，如果知道了某一时刻的速度方向，则我们常常是从“分解速度”的角度来研究问题 2、解题方法

以初速度v 0做平抛运动的物体，经历时间t 速度和水平方向的夹角为α，由平抛运动的规律得：tan α＝v y v x ＝gt

v 0，从而得到初速度v 0、时间t 、偏转角α

之间的关系，进而求解

二、以分解位移为突破口求解平抛运动问题

1、题型介绍

对于做平抛运动的物体，如果知道某一时刻的位移方向(如物体从已知倾角的斜面上水平抛出后再落回斜面，斜面倾角就是它的位移与水平方向之间的夹角)，则我们可以把位移沿水平方向和竖直方向进行分解，然后运用平抛运

学后反思 动的规律来研究问题

2、解题方法

以初速度v0做平抛运动的物体，经历时间t位移和水平方向的夹角为θ，

由平抛运动的规律得：水平方向做匀速直线运动x＝v0t，竖直方向做自由落

体运动y＝1

2gt

2，tan θ＝

y

x，结合上面三个关系式求解

三、利用假设法求解平抛运动问题

1、题型介绍

假设法是在不违背原题所给条件的前提下，人为地加上或减去某些条件，以使问题方便求解。利用假设法处理某些物理问题，往往能突破思维障碍，找出新的解题途径，化难为易，化繁为简

2、解题方法

对于平抛运动，飞行时间由高度决定，水平位移由高度和初速度决定，所以当高度相同时，水平位移与初速度成正比。但有时高度不同，水平位移就很难比较，这时我们可以采用假设法，例如移动水平地面使其下落高度相同，从而作出判断

四、利用重要推论求解平抛运动问题

1、题型介绍

有些平抛运动问题按照常规的方法进行合成、分解、计算，虽然也能够解决问题，但是过程复杂，计算繁琐，如果选择平抛运动的一些重要推论则问题会相对简便很多

2、解题方法

推论Ⅰ：做平抛运动的物体，任意时刻速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。

推论Ⅱ：做平抛运动的物体在任一时刻或任一位置时，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角为θ，则tan α＝2tan θ

五、利用等效法求解类平抛运动问题

1、题型介绍

物体受到与初速度垂直的恒定的合外力作用时，其轨迹与平抛运动相似，称为类平抛运动。类平抛运动的受力特点是物体所受合力为恒力，且与初速度的方向垂直

学后反思

2、解题方法

遵从以下三个步骤求解类平抛运动问题

（1）根据物体受力特点和运动特点判断该问题是否属于类平抛运动问题 （2）求出物体运动的加速度

（3）将运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的匀加速直线运动

专题：圆周运动的临界问题

一、水平面内圆周运动的临界问题

1、静摩擦力产生的临界情况

水平转台上做圆周运动的物体，静摩擦力F f =F f max ，有临界角速度；解决这类问题要牢记“静摩擦力大小有个范围，方向可以改变” 2、弹簧和绳连接的物体的临界情况

关键是分析弹力的大小和方向的改变；有摩擦力参与的问题需要和静摩擦力的特点相结合，弹簧连接的物体的圆周运动，明确半径是否改变、什么情况下改变、伸长还是缩短 3、圆锥面上的临界问题 （1）临界条件

小球刚好对锥面没有压力，小球重力和绳子拉力的合

力提供向心力，有F 向＝mg tan θ＝m v 02L sin θ，解得v ＝

gL tan θsin θ

（2）v

?ì

F T sin θ－F N cos θ＝m

v 2

L sin θ F T cos θ＋F N sin θ＝mg

可知，速度越大，支持力越小

（3）v >v 0，小球离开锥面，受到重力和绳子拉力，此时绳与轴线的夹角为α ??í

?ì

F T sin α＝m

v 2L sin θ F T cos α＝mg

可知，速度越大，α越大

（4）涉及绳子拉力的临界问题

小球已经或恰好离开锥面，绳长固定，绳子张力达到最大值对应的绳与

学后反思

由mg＝m v2

r得v临＝gr 由小球恰能做圆周运动得v

(1)过最高点时，v≥gr，F N＋mg

m v2

r，绳、圆轨道对球产生弹

F

v＝0时，F N＝mg，F N为支持力，沿半径背离圆心

0

学后反思

律列出方程，F 合＝F 向

⑤过程分析：应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程

学后反思

第六章 万有引力与航天

第1节 行星的运动

一、两种学说

1、地心说

（1）观点：地球是静止的，地球是宇宙的中心，太阳、月亮以及其他行星都围绕地球运动

（2）代表人物：托勒密 2、日心说

（1）观点：太阳是静止的，地球和其他行星都绕太阳运动 （2）代表人物：哥白尼

二、行星的运动定律

1、第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上

注意：若天体运动近似为匀速圆周运动，则太阳在圆周运动的圆心上 2、第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积

注意：近日点速度比较快，远日点速度比较慢

3、第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等

即 a 3

T 2＝k ，其中k 是只与中心天体的质量有关，与做圆周运动的天体无关

注意：若天体运动近似为匀速圆周运动，则a ＝r （r 为圆周运动的半径）

第2节 太阳与行星间的引力

一、太阳对行星的引力

?

úúùF ＝m v 2

r

v ＝2πr T r

3T 2

=k ―――――→消去v 、T

F ＝4π2km r 2 ―――→得出 F ∝m r 2

结论：太阳对行星的引力与行星的质量成正比，与太阳、行星之间的距离的二次方成反比

学后反思

二、行星对太阳的引力

F ∝m r 2 ―――――――――――→由牛顿第三定律得出F'∝M r

2

结论：行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星、太阳之间的距离的二次方成反比

三、太阳与行星间的引力

?

úùF ∝m r

2

F ∝M r 2 F ＝F'

―――→ F ∝Mm r 2―――→F ＝G Mm

r

2 结论：太阳与行星间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与二者间距离的二次方成反比

第3节 万有引力定律

一、万有引力定律

1、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比，与它们之间距离r 的平方成反比

2、表达式：F ＝G m 1m 2

r 2

3、适用条件

（1）公式适用于质点间的相互作用；当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点

（2）质量分布均匀的球体可视为质点，r 是两球心间的距离 4、对万有引力定律的理解

（1）普遍性：万有引力不仅存在于星球间，对于任何客观存在的有质量的物体之间都存在万有引力

（2）相互性：任何两个物体之间的万有引力都是一对作用力与反作用力，它们的大小相等，方向相反，作用在同一直线上

（3）宏观性：在通常情况下，万有引力非常小，只有在巨大质量的天体间或天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义

（4）特殊性：两物体间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，而与它们所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关

学后反思

二、引力常量

（1）英语物理学家卡文迪许利用扭秤，成功的测出了引力常量G 的数值，证明了万有引力定律的正确性

（2）引力常量：G ＝6.67×10－11 N ·m 2/kg 2 （3）卡文迪许扭秤实验的意义 ①证明了万有引力的存在 ②开创了微小量的先河

三、万有引力与重力

地球对物体的万有引力F 表现为两个效果：一是重力mg ，二是提供物体随地球自转的向心力F 向，如图所示 （1）在赤道上：G Mm R 2＝mg 1＋m ω2R （2）在两极上：G

Mm

R 2

＝mg 2 （3）在一般位置：万有引力G

Mm

R 2

等于重力mg 与向心力F 向的矢量和 注意：除在两极外，都不能说重?等于地球对物体的万有引?，但由于分?远小于引?，所以在忽略地球自转的问题中，通常认为重?等于万有引?，即

GMm

R 2

＝mg 第4节 万有引力理论的成就

一、解决天体运动问题的两条基本思路

1、将行星绕恒星的运动、卫星绕行星的运动均视为匀速圆周运动，所需的向心力由万有引力提供，有如下关系：

GMm R 2

＝ma n

＝??í?ì

m v 2r

m ω2

r

m 4π

2T 2

r mv ω

2、重力近似等于其所受的万有引力，即GMm

R 2＝mg （m 是在M 的表面上的物

体，g 表示天体表面的重力加速度）

二、计算天体的质量

注 意

这些公式均不能计算环绕天体的质量，只能计算中?天体的质量

学后反思

1、称量法测天体质量

此模型特征：自建一个行星表面物体m 0受行星M 引力模型，取行星表面的任意一个物体，忽略行星自传影响，认为万有引力等于所受重力 即： G Mm 0r 2＝m 0g 解得M ＝gR 2

G

这种模型一般不会告诉星球表面的重力加速度g ，但是会通过一个与重力加速度相关的背景（如平抛、竖直上抛、弹簧测力计测物体的重力等）能间接求出g

2、环绕法测天体质量

此模型特征：未知质量的天体外有一颗环绕该天体的行星（或卫星），而且要知道环绕半径r 和一个运动参量（如T 、v 、ω中的一个） （1）已知环绕天体的公转周期T 和轨道半径r ：M ＝4π2r 3

GT 2

（2）已知环绕天体的线速度v 和轨道半径r ：M ＝v 2r

G

（3）已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r ：M ＝ω2r 3

G

（4）已知环绕天体的线速度v 和公转周期T ：M ＝v 3T

2πG

三、天体密度的计算

1、已知天体表面的重力加速度g 和天体半径R

ρ＝M V

＝

M 43

πR 3＝

3g

4πGR

2、已知环绕天体周期T 和轨道半径r ，以及中心天体半径R ρ＝M V ＝M 43

πR 3＝3πr 3

GT 2R 3

若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径r 等于天体半径R ，则天体密度ρ＝

3πGT 2

四、发现未知天体

1、笔尖下发现的行星——海王星

2、哈雷彗星的“按时回归”

第5节 宇宙航行

学后反思

一、人造卫星

1、发射速度和环绕速度

（1）发射速度：将人造卫星送入预定轨道运行所必需具有的速度 （2）环绕速度：卫星在轨道上绕地球做圆周运动所具有的速度 2、人造卫星的运行

卫星在轨道上做匀速圆周运动，则卫星受到的万有引力全部提供卫星做匀速圆周运动的向心力；设轨道半径为r ，线速度为v ，角速度为ω，周期为T ，向心加速度为a ，可得以下公式：

???

?í???ì

G Mm r 2

＝(r ＝R 地

＋h )???í??ìt??y??

ü m v 2

r

→v ＝ GM r →v ∝1

r

m ω2

r →ω＝ GM r 3

→ω∝

1r

3

m 4π2T 2

r →T ＝ 4π2r 3

GM

→T ∝r 3

ma →a ＝GM r 2→a ∝1r 2

越高越慢 mg ＝GMm R

2

地

(近地时)→GM ＝gR 2

地

由以上公式可以概括为：高轨低速长周期 3、极地卫星和近地卫星

（1）极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖

（2）近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径，其运行线速度约为7.9 km/s （3）两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心

二、宇宙速度

1、第一宇宙速度的推导

方法一：由 G Mm R 2＝m v 2

1R

得v 1＝

GM

R

＝7.9×103 m/s 方法二：由 mg ＝m v 2

1R

得v 1＝gR ＝7.9×103 m/s

第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，

学后反思

此时它的运行周期最短，T min ＝2πR

g

＝5 075 s ≈85 min 2、宇宙速度与运动轨迹的关系

（1）v 发＝7.9 km/s 时，卫星绕地球做匀速圆周运动 （2）7.9 km/s

（4）v 发≥16.7 km/s ，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间 3、地球同步卫星

所谓地球同步卫星，指与地球同步运转的卫星，从地面上看，它总在某地的正上方，好像静止地悬挂在空中，因此叫同步卫星 （1）绕行方向一定：与地球自转的方向一致 （2）轨道平面一定：轨道平面与赤道面共面 （3）周期一定：与地球自转周期相同，即T ＝24 h （4）角速度一定：与地球自转的角速度相同 （5）高度一定：离地面的高度h ＝3

GMT 2

4π2

－R ≈ 6R ≈35800km （6）速率一定：v ＝

GM

R ＋h

≈3.1km/s 第6节 经典力学的局限性

一、经典力学的局限性

1、只适用于低速运动，不适用于高速运动

2、只适用于宏观物体，不适用于微观粒子

3、只适用于弱引力情况，不适用于强引力情况

二、人们是如何解决这些局限性的

1、从低速到高速：狭义相对论

2、从宏观到微观：量子力学

3、从弱引力到强引力：广义相对论和引力理论

专题：卫星变轨、对接与追赶

一、变轨(卫星的发射和回收就是利用这一原理)

1、当卫星的速度突然增大时，G Mm r 2

r ，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，当卫星进入新的轨