广东仲元中学 物理科 朱武

匀速圆周运动：合外力等于所需向心力；若合外力消失或小于所需向心力，离心运动；若合外力大于所需向心力，近心运动。

超重与失重

mg

N 1. 超重： N>mg2. 失重： N<mg , 完全失重： N=0

离心与近心

rmrmrvm

rMmG ２

２

Ｔ 42

2

2

研究天体运动两条思路

'2 mgMmG Ｈ）（Ｒ

表面

2. 万有引力提供向心力（公转的情况）：

1. 万有引力等于重力 ( 无自转影响或可忽略 ) ： mg

RMm

G 2

r 越大， v 、、 a 越小， T 越大（越远越慢） .

高空

航天飞机内的实验平台上有一仪器质量为 m ，航天飞机从地面启动以大小恒为 a1 的加速度竖直上升，求以下情况中仪器对平台的压力多大，并分析哪些属于超重或失重的情况：（ 1 ）航天飞机刚启动时；（该飞船返回至接近地面时匀减速竖直下落时？ ）

（ 3 ）宇宙飞船进入预设轨道做匀速圆周运动时；

探1

飞向太空与超重失重

mg

N

（ 2 ）航天飞机升至离地高度为地球半径的一半时；

卫星绕地球做匀速圆周运动，在卫星中可以进行的测量是（ ） A. 用天平测物体的质量B. 用弹簧称测物体的重力C. 用弹簧称测人手的拉力D. 用水银气压计测压强E. 用温度计测温度F. 用刻度尺测长度G. 用秒表测时间H. 用摆钟测时间

CEFG 　完全失重 :重物对支持面的压力或悬线的拉力为零。

探 2

发射地球同步卫星，先将卫星发射至近地圆轨道 1 ，然后在 Q 点点火，使其沿轨道 2 运行，在P 点再次点火，将卫星送入同步轨道 3 。则下列说法正确的是（ ）

飞向太空与变轨问题探 3

A ．卫星在轨道 3 上的速率大于在轨道 1 上的速率B ．卫星在轨道 3 上的角速度小于在轨道 1 上的角速度C ．卫星在轨道 1 经 Q 点时的速率大于它在轨道 2 经 Q 点时的速率D ．卫星在轨道 2 经 P 点时的加速度等于它在轨道 3 经 P 点时的加速度答案： BD

思考：空间站与飞船在轨道 3一前一后同向运行，飞船加速能否追上空间站实现对接？总

总结1. 超重与失重

2. 变轨问题

据 F=ma加速上升，加速降落： a 向上，超重 圆轨道运行： F 万 =F 向， N=0 ，完全失重 F 万 < F 向，离心

F 万 > F 向，近心　

4

11 mamgN )( 11 agmN

mgN 1 ，超重 .

24 mamgN )( 24 agmN

mgN 4 ，超重 .

mg

N

4g' g9可知：

h=R/2 处：

(2) 万有引力等于重力，

12 ' mamgN 代入

mgRMm

G 2在地表：

')

2( 2

mgRR

MmG

4N m( g a)9 得：

设地球质量为 M ，半径为 R ，

4

mg’

N

（ 3 ）万有引力提供向心力设航天飞机整体质量为 m1, 向心加速度 a ，对航天飞机：

21

1GM arm m

对仪器 ： 32

mr

mGM N a

可得 N3= 0 , 完全失重 万有引力完全充当向心力，航天器力的物体对承托物无挤压，对弹簧秤无拉力，完全失重。

F 万

N

4