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文檔簡介
地球 太陽 太陽系 思考1三種宇宙速度是環(huán)繞速度還是發(fā)射速度 發(fā)射衛(wèi)星的最小速度是多大 衛(wèi)星繞地球運行的最大速度為多大 提示 三種宇宙速度均是指發(fā)射速度 而不是環(huán)繞速度 第一宇宙速度是最小發(fā)射速度 同時也是最大環(huán)繞速度 思考2不同星球的第一宇宙速度由什么決定 提示 由第一宇宙速度的兩種表達式可以看出 第一宇宙速度由中心天體決定 具體來說由中心天體的質量和半徑或由天體表面的重力加速度和天體的半徑決定 軌道平面和赤道平面重合 自轉周期相同 角速度相同 方向一致 地球的半徑 地球的球心 1 衛(wèi)星繞地球運行的最小周期約為85分鐘 2 人造地球衛(wèi)星繞地球運行時 處于失重狀態(tài) 并不是不受重力作用 是因為重力完全用來提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力 質量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行 其運動視為勻速圓周運動 已知月球質量為m 月球半徑為r 月球表面重力加速度為g 引力常量為g 不考慮月球自轉的影響 則航天器的 a 在軌道 上經過a點的速度大于經過b點的速度b 在軌道 上經過a點的動能小于在軌道 上經過a點的動能c 在軌道 上經過a點的速度大于7 9km sd 在軌道 上經過a點的加速度小于在軌道 上經過a點的加速度 嘗試解答 在軌道 上 近地點的速度最大 遠地點的速度最小 a錯 在軌道 上經過a點時 航天飛機做向心運動 這就說明在軌道 上經過a點的速度小于軌道 上經過a點的速度 也就有在軌道 上經過a點的動能小于在軌道 上經過a點的動能 b對 7 9km s為第一宇宙速度值 它是最大的環(huán)繞速度 圓形軌道 上的線速度小于7 9km s 在軌道 上經過a點的速度又小于在軌道 上經過a點的速度 所以c錯 根據牛頓第二定律 加速度跟航天飛機受到的萬有引力成正比 所以在軌道 上經過a點的加速度等于在軌道 上經過a點的加速度 d錯 答案 b 2012 南通調研 如右圖所示 2011年9月29日晚21時16分 我國將首個目標飛行器天宮一號發(fā)射升空 2011年11月3日凌晨神八天宮對接成功 完美完成一次天空之吻 若對接前兩者在同一軌道上運動 下列說法正確的是 a 對接前 天宮一號 的運行速率大于 神舟八號 的運行速率b 對接前 神舟八號 的向心加速度小于 天宮一號 的向心加速度c 神舟八號 先加速可實現(xiàn)與 天宮一號 在原軌道上對接d 神舟八號 先減速后加速可實現(xiàn)與 天宮一號 在原軌道上對接 對應學生用書p83 物理思想方法 估算法在航天問題上的應用一是從所給的信息中捕捉有效信息 排除干擾信息 正確 靈活運用恰當?shù)奈锢碇R構建科學合理的物理簡化模型 二是從題中挖掘隱含條件 尋找估算的依據 并創(chuàng)造物理情境 三是運用所學數(shù)學知識 并借助于物理常數(shù)及日常生活常識 簡化求解過程和計算難度 最后是科學處理數(shù)據 得出相應合理的結論 進而得到滿足實際需要的結果 a 近地點速度一定等于7 9km sb 遠地點速度一定小于7 9km sc 發(fā)射此衛(wèi)星的速度一定大于7 9km sd 近地點速度一定小于7 9km s 易錯分析 錯誤地認為近地點速度就是近地衛(wèi)星的運行速度 即第一宇宙速度 認為a正確 不知道發(fā)射近地圓軌道衛(wèi)星所需發(fā)射速度最小 認為c錯誤 正確解答 近地點是橢圓軌道上離地球較近的點 不一定是離地面很近的點 如果此近地點在地球表面附近 它的速度應大于7 9km s 這是因為7 9km s是衛(wèi)星地面附近運動時的速度 而橢圓軌道過此點做離心運動 故速度大于7 9km s 當近地點離地球較遠時 其速度可以小于7 9km s 因為遠地點一定不是離地面很近的點 而過這一點的圓軌道速度小于7 9km s 橢圓軌道過這一點做向心運動 故速度小于圓軌道速度 所以一定小于7 9km s c正確 因為此衛(wèi)星的近地點在地面附近處速度大于7 9km s 故從地球上發(fā)射時 速度應大于7 9km s 答案 bc 發(fā)射衛(wèi)星的最小速度為7 9km s 這是第一宇宙速度 也是圓軌道衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度 但橢圓衛(wèi)星近地點離地面較近時 其速度可以大于7 9km s 2010年10月26日21時27分 北京航天飛行控制中心對 嫦娥二號 衛(wèi)星實施了降軌控制 約18分鐘后 衛(wèi)星成功進入了遠月點100公里 近月點15公里的試驗軌道 為在月球虹灣區(qū)拍攝圖象做好準備 如右圖所示為 嫦娥二號 某次在近地點a由軌道1變軌為軌道2的示意圖 下列說法中正確的是 a 嫦娥二號 在軌道1的a點處應點火加速b 嫦娥二號 在軌道1的a點處的速度比在軌道2的a點處的速度大c 嫦娥二號 在軌道1的a點處的加速度比在軌道2的a點處的加速度大d 嫦娥二號 在軌道1的b點處的機械能比在軌道2的c點處的機械能大 易錯點2混淆同步衛(wèi)星 近地衛(wèi)星 地球赤道上物體的運動特點 近地人造衛(wèi)星1和2繞地球做勻速圓周運動的周期分別為t1和t2 設在衛(wèi)星1 衛(wèi)星2各自所在的高度上的重力加速度大小分別為g1 g2 則 對應學生用書p84 1 2012 北京卷 關于環(huán)繞地球運動的衛(wèi)星 下列說法正確的是 a 分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星 不可能具有相同的周期b 沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星 在軌道不同位置可能具有相同的速率 c 在赤道上空運行的兩顆地球同步衛(wèi)星 它們的軌道半徑有可能不同d 沿不同軌道經過北京上空的兩顆衛(wèi)星 它們的軌道平面一定會重合 解析 根據開普勒行星運動定律 沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星周期可能相同 a錯 沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星 在軌道不同位置可能具有相同的速率 b對 在赤道上空運行的同步衛(wèi)星 它們的軌道半徑都是相同的 c錯 經過北京上空的兩顆衛(wèi)星是極地衛(wèi)星 由于沿不同軌道 則軌道平面不重合 d錯 答案 b 2 2013 陜西師大附中期中 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng) cnss 建成后的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星 對于其中的5顆同步衛(wèi)星 下列說法中正確的是 a 一定位于空間同一位置上b 一定位于空間同一軌道上c 地球對它們的吸引力一定相同d 它們運行的加速度一定相同 解析 所有同步衛(wèi)星均在同一軌道上 但由于同步衛(wèi)星質量可能不同 所以地球對于其吸引力不一定相同 答案 b 3 2012 遼寧撫順 據報道 我國自主研制的 嫦娥二號 衛(wèi)星在奔月的旅途中 先后完成了一系列高難度的技術動作 在其環(huán)月飛行的高度距離月球表面100km時開始全面工作 國際上還沒有分辨率優(yōu)于10米的全月球立體圖象 而 嫦娥二號 立體相機具有的這種高精度拍攝能力 有助于人們對月球表面了解得更清楚 所探測到的有關月球的數(shù)據比環(huán)月飛行高度約為200km的 嫦娥一號 更加翔實 若兩顆衛(wèi)星環(huán)月運行均可視為勻速圓周運動 運行軌道如下圖所示 則 a 嫦娥二號 環(huán)月運行的周期比 嫦娥一號 更長b 嫦娥二號 環(huán)月運行的速度比 嫦娥一號 更大c 嫦娥二號 環(huán)月運行時向心加速度比 嫦娥一號 更大d 嫦娥二號 環(huán)月運行時角速度比 嫦娥一號 更小 4 2012 皖南八校三模 在四川汶川的抗震救災中 我國自主研制的 北斗一號 衛(wèi)星導航系
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