6-6经典力学的局限性
新人教版高中物理必修二 课件6.6：经典力学的局限性(共38张PPT)
2. 从宏观到微观:2. 来自宏观到微观:微观粒子的行为能用经典力学来解 释吗？经典力学遇到了哪些困难？
2. 从宏观到微观:
微观粒子的行为能用经典力学来解 释吗？经典力学遇到了哪些困难？
为解释微观粒子的运动规律建立了 什么理论？
伦琴发现X射线 汤姆生发现电子 贝克勒耳发现 天然放射线
宏观领域
微观世界
力 动量 能量
弹性力学 流体力学 刚体力学 塑性力学
一、经典力学的成就
一、经典力学的成就
1. 标志着近代自然科学的诞生;
一、经典力学的成就
1. 标志着近代自然科学的诞生; 2. 促进交叉学科的发展；
天地四方，古往今来发生的一切现象都 能够用力学来描述？？？
二、经典力学的局限性
二、经典力学的局限性
三、经典力学的适用范围
三、经典力学的适用范围
相对论物理学和量子力学完全否 定了经典力学吗？
三、经典力学的适用范围
相对论物理学和量子力学完全否 定了经典力学吗？
经典力学的适用范围？
三、经典力学的适用范围
相对论物理学和量子力学完全否 定了经典力学吗？
经典力学的适用范围？ 宏观、低速、弱引力
经典物理对物理学思想和科学方法作了 重点总结，它只适用于宏观低速的物体；
1. 从低速到高速:
二、经典力学的局限性
1. 从低速到高速: 物体的质量与运动速度有关;
m m0
1
v2 c2
二、经典力学的局限性
1. 从低速到高速: 物体的质量与运动速度有关; 经典力学中速度叠加原理不再成立;
“科学漫步”
“科学漫步”
时间和空间是什么? 经典时空观是怎样回答的? 爱因斯坦的时空观又是怎样回答的?
高中物理 6.6 经典力学的局限性
6.6 经典力学的局限性教学目标：知识与技能（1）知道牛顿运动定律的适用范围；（2）了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用；（3）知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时。
过程与方法：通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的。
情感态度与价值观：通过对牛顿力学适用范围的讨论，使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神。
重点难点：牛顿运动定律的适用范围；高速运动的物体，速度和质量之间的关系。
教学过程：新课导入自从17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发展，如：在宏观、低速、弱引力的广阔领域，包括天体力学的研究中取得了巨大的成就，经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，从而证明了牛顿运动定律的正确性。
但是，经典力学也不是万能的，像一切科学一样，它没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。
它像一切科学理论一样，是一部“未完成的交响曲”。
那么经典力学在什么范围内适用呢？有怎样的局限性呢？这节课我们就来了解这方面的知识。
新课教学一、经典力学发展的三个阶段第一阶段是在伽利略、牛顿时代之前，人们对力学现象的研究大多直接反映在技术之中或完全融合在哲学之内，物理学就整体而言还没有成为独立的科学；第二阶段是从伽利略到牛顿，是经典力学从基本要领、基本定律到建成理论体系的阶段，在这一阶段有一系列的科学家为经典力学打下重要基础。
如伽利略、笛卡儿对惯性的研究发现了惯性定律和重力作用下的匀加速运动，奠定了牛顿第一定律和第二定律的基本思想，开普勒对天体运动的研究发现了行星运动三定律，为万有引力定律奠定基础。
，惠更斯对碰撞问题的研究等。
第三阶段是牛顿之后经典力学的新发展，后人对经典力学的表述形式和应用对象进行了拓展和完善。
二、经典力学的伟大成就1.1687年，牛顿在前人的基础上发发表了《自然哲学的数学原理》，这是一部奠定了经典力学基础的划时代的著作。
6.6 经典力学的局限性
三、从弱引力到强引力
阅读教材P50-P51，思考： 1. 经典力学与行星轨道的矛盾是什么？
2
m0为物体静止时的质量 m是物体速度为v时的质量 c是真空中的光速
光在真空中的 c 3.0 108m / s
【例1】 如果真空中的光速为c=3.0×108 m/s,当一个物体的 运动速度为v1=2.4×108 m/s时，质量m1= 3 kg。当它的速度 为v2=1.8×108 m/s时，质量m2为多少？
从低速到高速---速度变换公式
例：一列火车正以v＝50 m/s的速度高速行驶，列车内一乘客以相对列车u′＝ 5 m/s的速度向前跑，站台上的观察者测得该乘客的速度是u＝v＋u′＝55 m/s. 若列车的速度是0.9c，乘客的速度是0.5c，那么站台上的观察者测得该乘客的 速度是0.9c＋0.5c＝1.4c吗？
答案 不是，光速c是极限速度.
相对论认为： 同一过程的位移和时间测量在不同参考系中是不同的，因 此上式不能成立，经典力学也就不适用了。
从低速到高速---相对论速度变换公式
v
u
车对地的速度为v，人对车的速度为u/
地面上的人看到车上人 相对地面的速度为：
u
u v
1
uv c2
注：如果车上人运动方向与火车运动方向相反，则u/ 取负值
普朗克常数 h 6.631034 J s
旧量子论：普朗克，爱因斯坦，玻尔；
新量子论：海森堡，狄拉克，薛定谔，泡利，德布罗意，玻恩，费米，狄拉克，康普 顿
物理学的“全明星”合影
1927年索尔维会议照片（彩色为后期技术处理）
§6.6经典力学的局限性
经典物理学上空的两朵乌云
19世纪末、20世纪初，物理学有两个发现，一是 美国人迈克尔逊和莫雷的试验，证明绝对静止的空间 是不存在的。而牛顿力学的前提是物体的运动与空间 和时间没有关系，即时间和空间在牛顿那里是绝对静 止的。二是高温物体辐射形成的光谱分析，即黑体辐 射问题。经典物理学不能解释光谱分析中所发现的现 象。这两个发现使得经典物理学在新的实践面前无能 为力，原有的严密的体系出现了漏洞。因此被人们称 为“物理学上空的两朵乌云”。
1、经典力学的发展历程
从亚里士多德和阿基米德的物理学发展到经典力学体系经历 了约两千年，经历了以哥白尼、开普勒好伽利略为时代的科学 革命。牛顿又进行了一次科学的伟大综合，即天与地、实验归 纳与理论演绎、时空观与方法论、数学与哲学、物理思维与技 术应用等方面的综合，最终形成了一个以实验为基础、以数学 表达形式的力学科学体系。
经典力学的局限性和适用范围?
二、经典力学的局限性和适用范围
1、从低速到高速
所谓高速，就是指运动速度接近于真空中的光速。 例如：在一个无限大的光滑水平
面上，有一质量为m的物体，在一个
水平恒力F的作用下，从静止开始运
动。根据牛顿第二定律可知物体将以
m
F
加速度a=F/m做匀加速直线运动。
由运动学公式可知：物体的速度v=at
请分析比较下列科学家对经典力学的贡献
亚里士多德
伽利略 笛卡儿 惠更斯
牛顿
国别 古希腊,约公元前 意大
生活 384～公元前322 利,1564～
年代 年
1642年
法 国,1596 ～1650 年
荷 兰,1629～ 1695年
英 国,1642～ 1727年
主要 的科 学研 究方
高中物理必2课件：6.6 经典力学的局限性
4．下列说法中正确的是
( AC )
A．经典力学是以牛顿的三大定律为基础的
B．经典力学在任何情况下都适用
C．当物体的速度接近光速时，经典力学就不适用了
D．相对论和量子力学的出现，使经典力学失去了意义
5．下列说法正确的是
(C )
A．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，
在相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变
百分之几？ 思路点拨 由爱因斯坦相对论可知，当物体的运动速度接近
光速时，质量变化明显，而且越接近光速越显著．
解析 根据爱因斯坦的狭义相对论 m＝ 量增大了．
m1－0 vc22得运动后的质
m＝
m1－0 vc22＝
1－m36220××110086××22＝1.000 2m0
所以改变的百分比为m－m0m0×100 %＝0.02 %.
TIP3：另外，还有研究表明，记忆在我们的睡眠过程中也并未停止，我们的大 脑 会归纳、整理、编码、储存我们刚接收的信息。所以，睡前的这段时间可是 非常 宝贵的，不要全部用来玩手机哦~
TIP4：早晨起床后，由于不受前摄抑制的影响，我们可以记忆一些新的内容或 者 复习一下昨晚的内容，那么会让你记忆犹新。
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
什么是学习力-高效学习必 备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
高效学习模型
高效学习模型-学习的完 整过程
方向
资料
筛选
认知
高效学习模型-学习的完 整过程
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1：听懂看到≈认知获取；
TIP2：什么叫认知获取：知道一些概念、过程、信息、现象、方法，知道它们 大 概可以用来解决什么问题，而这些东西过去你都不知道；
高中物理 6.6《经典力学的局限性》课件 新人教版必修2
同时的相对性
1. 时间的相对性 ——“钟慢效应”
时间的相对性符合以下规律
t
t
1
v c
2
式中 v 是物体运动的速度，c 是真空中的光速，Δt′ 是运 动体中的观察者观察到的时间间隔， Δt 是地面上的观察者 观察到的时间间隔。
钟慢效应
2. 空间的相对性 ——“尺缩效应”
空间的相对性符合以下规律
用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置。 2. 微观粒子的运动特点
就单个粒子来说，其运动没有确定的运动轨迹，微观 粒子既有粒子性，又有波动性。 3. 经典力学只适用于宏观世界不适用于微观世界。
五、从弱引力到强引力
1. 经典力学与行星轨道的矛盾 按牛顿的万有引力理论，行星应该沿着一些椭圆或
圆做周期性运动，而天文观测表明，行星的轨道并不 是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星 的运动。
伦琴
然放射线，使物理学
的研究从宏观领域进
入了微观世界。
汤姆生
贝克勒 耳
量子力学创立
普朗克
人们发现，微观粒子所表 现出的现象用经典物理理论根 本无法解释。为了克服这一困 难，德国物理学家普朗克大胆 提出了量子的观点，爱因斯坦 等物理学家又将量子论进一步 丰富、发展，形成了现代量子 力学理论。
三、从低速到高速
。
一.经典力学的发展历程
重大成就
阿基米德发现浮力定律
开普勒发现行星运动定律 伽利略阐明了运动的相对性原理 伽利略发现了自由落体运动规律、惯性原理 帕斯卡发现帕斯卡原理 马德堡半球实验：验证大气压力 发现胡克定律——弹簧弹力和形变的关系 牛顿发表《自然哲学的数学原理》，阐明了运动 定律和万有引力定律
1. 高速的概念 所谓高速，就是指运动速度接近于真空中的光速。
66《经典力学的局限性》(课件)
2. 从宏观到微观:
微观粒子的行为能用经典力学来解释吗？ 经典力学遇到了哪些困难？
为解释微观粒子的运动规律建立了什么理 论？
伦琴发现X射线 汤姆生发现电子 贝克勒耳发现 天然放射线
宏观领域
微观世界
普朗克创立量子力学
3. 从弱引力到强引力: 水星旋进的解释遇到了什么困难? 强引力作用下出现了什么问题? 爱因斯坦建立了什么理论来解释?
三、经典力学的适用范围
相对论物理学和量子力学完全否 定了经典力学吗？
经典力学的适用范围？ 宏观、低速、弱引力
经典物理对物理学思想和科学方法作了 重点总结，它只适用于宏观低速的物体；
相对论和量子论则适用于微观高速粒子 的运动。
因此，相对论和量子力学的建立，并不 是对经典力学的否定。
四、牛顿的科学方法
物体的质量与运动速度有关;
m m0
1
v2 c2
二、经典力学的局限性
1. 从低速到高速:
物体的质量与运动速度有关; 经典力学中速度叠加原理不再成立
“科学漫步”
时间和空间是什么? 经典时空观是怎样回答的? 爱因斯坦的时空观又是怎样回答的?
经典时空观与相对论时空观
一、经典时空观（绝对时空观） 1. 同时的绝对性 2. 时间间隔的绝对性 3. 空间距离的绝对性
天体力学 生物力学 地质力学 磁流体力学 热弹性力学 等离子体动力学 化学流体动力学
力 动量 能量
弹性力学 流体力学 刚体力学 塑性力学
一、经典力学的成就
1. 标志着近代自然科学的诞生; 2. 促进都 能够用力学来描述？？？
二、经典力学的局限性
1. 从低速到高速:
阅读“科学足迹”栏目 《牛顿的科学生涯》
人教课标版必修2物理第六章第六节《经典力学的局限性》名师课件
神化故事中时空观
• 西游记： • 天上一日，地上一年 • 西天七日，人间千年
经典时空观（绝对时空观）：
时间、长度和质量都与参考系的运动无关。
空间 距离
狭义相对论时空观：
时间、长度和质量都与参考系的运动有关。
（1）同时是相对的 （2）运动的时钟变慢(钟慢效应) （3）运动的尺子缩短(尺缩效应) （4）运动的物体质量变大
V
伽利略变换
子弹相对飞船速度多少？ v相 v1 V
C
V
光相对飞船的速度多少？ 仍然等于C
实验测量表明，不论光源和观察者做怎样的相对运 动，光速都是恒定的。
光速恒定的特性，经典力学的伽利略变换不适用了！
这个时候整个物理学界陷入
困惑 ？？？
为什么会不 适用呢？
爱因斯坦发现经典力学的时空观念需要修正
伽利略和牛顿的科学方法影响深远，成为后来物理学家的一种 朴实的自发倾向，并不断得到发展和完善，逐渐成为一种传统。 甚至作为社会科学和哲学的方法论，意义也是很大的。
后来的许多理论，包括相对论和量子力学，它们的形成都受到 《原理》的影响。
前有“巨人”奠定基石
科学成就
牛顿名言：如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨人的肩上。
杨振宁：《原理》出版是近代科学诞生的标志
科学方法，影响深远
继承、发扬光大
经典力学方法的典型就是伽利略和牛顿的研究方法。
伽利略开创了将实验、逻辑（数学）相结合的方法。
牛顿的方法可称为“归纳-演绎法“。牛顿第一个大量运用数学 方法系统地整理物理学理论。他的方法与一般演绎法的不同之 处在于：演绎的结果必须诉诸实验验证。
• 普朗克的量子假说认为：物质辐射的能量是一份 一份的，就像物体是由一个一个原子构成的一样。
高中物理第六章经典力学的局限性
6.6 经典力学的局限性学习目标1.了解经典力学的发展历程和伟大成就。
2.认识经典力学的局限性和适用范围。
3.初步了解微观和高速世界中的奇妙现象。
4.感受人类对客观世界不断探究的精神和情感。
知识梳理1.经典力学:经典力学的基础是①牛顿运动定律,在②低速、③宏观、弱引力的广阔区域,经典力学取得了巨大的成就。
2.狭义相对论阐述物体以接近④光的速度运动时所遵从的规律。
3.在经典力学中,物体的质量是⑤不随运动状态而改变的;而狭义相对论指出,物体质量是随着运动速度增大而⑥增大的,即存在公式m=⑦。
4.经典力学认为位移和时间的测量与参考系⑧无关,相对论认为,同一过程的位移和时间的测量与参考系⑨有关,在不同的参考系中不同。
5.经典力学的适用范围:只适用于⑩低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界。
6.20世纪20年代,建立了量子力学,它正确描述了微观粒子(填“宏观粒子”或“微观粒子”)的运动规律,并在现代科学技术中发挥了重要作用;爱因斯坦的广义相对论说明,在强引力(填“强引力”或“弱引力”)的作用下,牛顿的引力理论将不再适用;相对论和量子力学都没有否定经典力学,而是认为经典力学是自己在一定条件下的特殊情形。
重点难点探究主题1:经典力学的局限性问题:阅读课本“经典力学的局限性”的内容,回答下列问题。
(1)总结经典力学有哪些局限性,它的适用范围是什么?(2)以牛顿运动定律为基础的经典力学,在科学研究和生产技术中有哪些应用?主题2:爱因斯坦的狭义相对论问题:根据爱因斯坦的狭义相对论知,质量要随着物体的速度增大而增大,即m=。
请讨论:如果你使一个物体不断地加速,它的速度会增大到等于光速甚至大于光速吗?为什么?达标检测1.下列说法正确的是( )。
A.经典力学适用于任何情况下的任何物体B.狭义相对论否定了经典力学C.量子力学能够描述微观粒子运动的规律性D.万有引力定律也适用于强相互作用力2.关于经典力学和相对论,下列说法正确的是( )。
6.6经典力学的局限性-高一下学期人教版物理必修2课件32张PPT
经典力学的发展过程
经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律 更是树立了人们对牛顿物理学的尊敬。
物理学家杨振宁曾赞颂到：
“如果一定要举出某个人、
某一天作为近代科学诞生
的标志，我选牛顿《自然
哲学的数学原理》在1687
年出版的那一天。”
牛顿的《自然哲学的数学原
理》被评价为科学史上最伟
大的著作
物理学发展到19世纪末期，可以说已经达到了相当完美， 成熟的程度。物理学的辉煌成就，使得不少物理学家踌 躇满志、沉溺于欢快陶醉之中，于是产生了这样一种看 法：物理学的大厦已经落成，今后物理学家用不着再干 什么了，只需要把各种数据测得精确些就行了。
6.6 经典力学的局限性
学习目标
序号
知识目标
1 经典力学的发展历程和伟大成就
学法建议 阅读课本
课标 要求 了解
2 经典力学的适用范围和局限性。
阅读课本 知道
3 相对论、量子力学和经典力学的 关系
阅读课本 了解
知识回顾
1、第一宇宙速度的推导 V1=7.9km/s 最小发射速度 最大运行速度
2、卫星运行规律( 高轨低速长周期 )
然而，此刻在物理学的万里晴空中却飘来了两朵乌云， 物理学上出现了一系列新的发现。这些无法用经典物理 学解释的新发现，使经典物理学陷入了危机。第一朵与 迈克尔逊实验有关，第二朵与黑体辐射有关。正是这两 朵乌云的飘动，引来了20世纪物理学革命的暴风骤雨， 使整个自然科学进入了一个崭新的阶段。这“两朵乌云” 成为20世纪伟大物理学革命的导火线。
3、同步卫星(六定) 轨道面（赤道面）、r、an 、v、w、T一定
牛顿在前人研究的基础上, 取得了非凡的成就.运动 三定律和万有引力定律成 功地描述了天上行星、卫 星、彗星的运动，又完满 地解释了地上潮汐和其他 物体的运动。此后人们认 为自然界的一切已知运动 都可以通过牛顿(经典)力 学定律来解释.因此牛顿 (经典)力学被看作是科学 解释的最高权威和最后标 准。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1页（共2页）
教师寄语：科学是一部未完成的交响曲，等待你去谱写新的乐章。
六．经典力学的局限性
【学习目标】 1.了解经典力学的发展历程和伟大成就； 2.认识经典力学的局限性和适用范围； 3.初步了解高速世界、微观世界、强引力世界中的相关理论； 4.了解经典力学是相对论和量子力学在一定条件下的特殊情形。 【学习内容】 【自主预习】 1.经典力学的成就： 经典力学的基础是___________________，牛顿运动定律和万有引力定律在_________、__________、_____________的广阔领域取得了巨大的成就。 2.从低速到高速： 经典力学适用于低速（速度远小于光速的）运动，当物体以接近光的速度运动时，遵循的理论是________________。在经典力学中，物体的质量不随______________改变，在狭义相对论中，物体质量随运动速度的增大而_________；在经典时空观中，空间和时间与物体的____________无关，在相对论时空观中，________________都与物体的运动状态有关。 3.从宏观到微观： 经典力学适用于宏观世界，在微观世界中，______、 ______、______等微观粒子，不仅具有_________，同时还具有_________,它们的运动规律可以用_____________描述。 4.从弱引力到强引力： 万有引力定律解释了__________运动的规律，并预言了____________的存在，按万有引力定律推算，行星沿着_____________做周期性运动，但实际观测发现，行星轨道的_______在不断的旋进，爱因斯坦创立的________________,很好的解释了水星近日点的旋进，同时还预言光线在经过大质量星体附近时，会发生___________.根据万有引力定律，假定一个球形天体质量不变，当把它的半径压缩到原来的一半时，天体表面的引力将增大到原来的四倍，但爱因斯坦引力理论表明，这个力实际上增加的更快，天体的半径越小，这种差别________. 5.经典力学跟相对论和量子力学不矛盾，在低速、宏观、弱引力的范围内，经典力学跟相对论和量子力学的结论没有区别，因此，相对论和量子力学不是否定了经典力学，经典力学是相对论和量子力学在一定条件下的特殊情形。 【跟踪练习】 1.下列说法正确的是：（ ） A．在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变 B．在狭义相对论中，空间和时间不随运动状态的改变而改变 C．低速运动的物体遵循牛顿运动定律 D．以接近光速运动的物体遵循狭义相对论理论 2．下列说法正确的是：（ ） A．狭义相对论否定了经典力学 B．微观粒子运动的规律可以用经典力学描述 C．强引力也适用于万有引力定律 D．“普朗克常数”可以忽略不计时，量子力学和经典力学没有区别 3. 下列说法正确的是：（ ）
A．在狭义相对论中，物体的质量随速度的增大而增大
B．经典力学认为，位移和时间的测量与参考系有关
C．光线经过大质量星体时会发生偏转
D．分析地球上运动的物体时，物体质量的变化可不予考虑
4.根据牛顿万有引力定律，假定一个天体的质量不变，当天体被压缩成半径几乎为零的一个点时，
引力趋于无穷大。而相对论认为：引力趋于无穷大发生在半径接近一个“引力半径”的时候。这个
引力半径的值由天体的质量决定，例如太阳的引力半径为3km，地球的引力半径为1m。因此，只
要天体的实际半径远大于它们的引力半径，那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异并不
大。但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异将急剧增大。以上事实说明：（ ）
A．经典力学不适用于宏观物体的运动
B．经典力学不适用于高速运动的情况
C．经典力学不适用于强引力的情况
D．经典力学不适用于微观粒子的运动
【二次备课】：
【学习反思】：
【作业】1.阅读课本51—52页“牛顿的科学生涯”。
2.讨论课本53页“问题与练习”1、2题
第1页（共2页）
山东2007—2012年万有引力高考题鉴赏
1.（2007年）2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类
地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese 581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水
存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍.绕红矮星Gliese 581
运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确的是（ ） A. 飞船在Gliese 581c表面附近运行的周期约为13天 B. 飞船在Gliese 581c表面附近运行时的速度大于7.9km/s C. 人在Gliese 581c上所受重力比在地球上所受重力大 D. Gliese 581c的平均密度比地球平均密度小 2. （2008年）据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是（ ） A. 运行速度大于7.9 km/s B. 离地面高度一定，相对地面静止 C. 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D. 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 3. （2009年）2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（ ） A．飞船变轨前后的机械能相等 B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态 C．飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度 D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 4．（2010年）1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和运地点N的高度分别为439km和2384km，则（ ） A．卫星在M点的势能大于N点的势能 B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度 C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度 D．卫星在N点的速度大于7．9km/s 5.(2011年)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ） A.甲的周期大于乙的周期 B.乙的速度大于第一宇宙速度 C.甲的加速度小于乙的加速度 D.甲在运行时能经过北极的正上方 6.（2012年）2011年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为1v、2v。则12vv等于（ ） A. 3132RR B. 21RR C. 2221RR D. 21RR
【巩固练习】
1.
我国于2010年1月17日凌晨在西昌成功发射第三颗北斗导航卫星，此前，
我国已成功发射了两颗北斗导航卫星，这次发射的北斗导航卫星（COMPASS－
G2）是一颗地球同步卫星。如图所示，假若第三颗北斗导航卫星先沿椭圆轨道
1飞行，后在远地点P处点火加速，由椭圆轨道1变成地球同步圆轨道2。下列
说法正确的是：
A. 第三颗北斗导航卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/s
B. 第三颗北斗导航卫星在轨道2运行时不受重力作用
C. 第三颗北斗导航卫星在轨道2运行时的向心加速度比在赤道上相对地球静止
的物体的向心加速度小
D. 第三颗北斗导航卫星在轨道1上的P点和轨道2上的P点的加速度大小相等
2.
2008年9月27日，“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走（如
图所示）标志着中国航天事业全新时代的到来．若“神舟七号”绕地球做匀速圆周运动，其轨道半
径为r，另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r，则可以确定 （ ）
A．翟志刚出舱后不再受地球引力
B．翟志刚出舱取回外挂实验样品，若样品脱手，则样品做自由落体运动
C．“神舟七号”与卫星的加速度大小之比为4：l
D．“神舟七号”与卫星的线速度大小之比为1：4
3.
随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点．假设
深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的l/2．则下述判断正确的有( )
A．在地面上所受重力为G的物体，在该外星球表面上所受重力变为2 G
B．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍
C．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期
D．该外星球上从某高处自由落地时间是地面上同一高处自由落地时间的一半
4.
设地球同步卫星离地面的距离为 R ，运行速率为 v，加速度为 a ，地球赤道上的物体随地球自
转的向心加速度为 a０，第一宇宙速度为 v０，地球半径为 R0．则以下关系式正确的是
A． B． C． D．
5．
我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱。若
飞船先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点343km处点火加速，由椭圆轨道1
变成高度为343km的圆轨道2，在圆轨道2上飞船的运行周期约为90min。
下列判断正确的是
A．飞船变轨前后的机械能相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角速度等于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点P时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动
的加速度