萬有引力定律的應(yīng)用3.1000

1、嫦嫦娥娥奔奔月月萬戶飛天萬戶飛天齊奧爾科夫斯基齊奧爾科夫斯基（1857193518571935） 他他9 9歲因病失聰，完全靠自歲因病失聰，完全靠自學(xué)在學(xué)在2323歲時成為中學(xué)老師。自從歲時成為中學(xué)老師。自從看了凡爾納寫的看了凡爾納寫的從地球到月球從地球到月球科幻小說后，便迷戀宇航，希望科幻小說后，便迷戀宇航，希望能找到飛向太空的方法。為驗證能找到飛向太空的方法。為驗證氣流對飛行器的影響，他經(jīng)常拉氣流對飛行器的影響，他經(jīng)常拉著自制的風(fēng)箏在泥濘的地里奔跑，著自制的風(fēng)箏在泥濘的地里奔跑，如醉如癡。如醉如癡。 他提出了宇宙飛船利用噴氣他提出了宇宙飛船利用噴氣運動的原理，畫出了運動的原理，畫出了第一張

2、宇宙第一張宇宙飛船的工作圖飛船的工作圖，論證了液體火箭論證了液體火箭發(fā)射衛(wèi)星的可能性，并提出了用發(fā)射衛(wèi)星的可能性，并提出了用多級火箭多級火箭和和慣性導(dǎo)航慣性導(dǎo)航實現(xiàn)星際旅實現(xiàn)星際旅行的夢想。行的夢想。 - -現(xiàn)代火箭航天技現(xiàn)代火箭航天技術(shù)的先驅(qū)，被譽為術(shù)的先驅(qū)，被譽為“宇航之父宇航之父”。牛頓的手稿牛頓的手稿 -發(fā)射人造衛(wèi)星原理發(fā)射人造衛(wèi)星原理 1、牛頓對發(fā)射人造衛(wèi)星的構(gòu)想：、牛頓對發(fā)射人造衛(wèi)星的構(gòu)想： 從高山上用不同的水從高山上用不同的水平速度拋出物體，速度一平速度拋出物體，速度一次比一次次比一次大大，落點也就一，落點也就一次比一次離山腳次比一次離山腳遠(yuǎn)遠(yuǎn)。如果。如果沒有空氣阻力，沒有空氣阻

3、力，當(dāng)速度足當(dāng)速度足夠大時，物體就永遠(yuǎn)不會夠大時，物體就永遠(yuǎn)不會落到地面上來落到地面上來，它將繞地，它將繞地球旋轉(zhuǎn)成為一顆繞地球運球旋轉(zhuǎn)成為一顆繞地球運動的動的人造地球衛(wèi)星人造地球衛(wèi)星。這個“足夠大的速度”需要多大 二、人造地球衛(wèi)二、人造地球衛(wèi)星星 地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星軌道半徑為r，且知地球上的重力加速度為g；求繞地球表面附近運轉(zhuǎn)衛(wèi)星的速度vM=5.981024Kg地球半徑地球半徑mMm地球表面上的物體，地球表面上的物體，2vm gmR重力重力近似等于近似等于萬有引力，即：萬有引力，即：解法二：解法二：地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星軌道半徑為r，且知地球上的重力加速度為g

4、；求繞地球表面附近運轉(zhuǎn)衛(wèi)星的速度v 當(dāng)衛(wèi)星在當(dāng)衛(wèi)星在地面附近地面附近繞地球運繞地球運行，軌道半徑行，軌道半徑r即為地球半徑即為地球半徑R地地, GMvR地22MmvGmRR地地 地球半徑R地地=6400km，地球質(zhì)量M=5.981024kg17.9km /GMvsR地（在軌道上的運（在軌道上的運行速度）行速度） 要發(fā)射一顆要發(fā)射一顆軌道半徑軌道半徑大于大于地球半徑地球半徑的人造衛(wèi)星，的人造衛(wèi)星，發(fā)射速度必須發(fā)射速度必須大于大于7.9km/s 。但所有衛(wèi)星的環(huán)繞速度都。但所有衛(wèi)星的環(huán)繞速度都必須必須小于小于7.9km/s。所以。所以第一宇宙速度第一宇宙速度是：是：討論：討論： 脫離速度）脫離速度

5、） 意義：意義：物體剛好能克服地物體剛好能克服地球的引力作用，離開地球球的引力作用，離開地球而而繞太陽運動繞太陽運動的速度。的速度。 發(fā)射速度發(fā)射速度大于大于7.9km/s，而，而小于小于11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運動的軌跡，衛(wèi)星繞地球運動的軌跡不是圓不是圓，而，而是橢圓是橢圓；等于或大于等于或大于11.2km/s時，衛(wèi)星就會脫時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，離地球的引力，不再繞地球運行不再繞地球運行。大小：大小：v2=11.2km/s意義：意義：物體剛好能物體剛好能擺脫太擺脫太陽引力的束縛陽引力的束縛而飛到太陽而飛到太陽系以外的速度。系以外的速度。 逃逸速度）逃逸速度）大?。捍笮。簐3=16.

6、7km/s 我國發(fā)射的人造衛(wèi)星類型我國發(fā)射的人造衛(wèi)星類型 h241TskmsmTrv/1 . 3/36002410237. 414. 3227sradsradT/103 . 7/36002414. 3225)()2()(22hRTmhRMmG地地kmRGMmh4312106 .3)4(地同步衛(wèi)星離地面高度為h，地球半徑為R地，F(xiàn)F引向r v w T a “全部一定全部一定” F引abc2. 若人造衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運 動，下列說法正確的是：A.衛(wèi)星離地面越高，它的運行速度越大B.衛(wèi)星離地面越高，它的運行速度越小C.衛(wèi)星離地面越高，它的角速度越大D.衛(wèi)星離地面越高，它的運行周期越大在地面發(fā)射

7、的衛(wèi)星在地面發(fā)射的衛(wèi)星進(jìn)入太空時要達(dá)到的速度進(jìn)入太空時要達(dá)到的速度 ；衛(wèi)星進(jìn)入運行軌道后衛(wèi)星進(jìn)入運行軌道后穩(wěn)定運行時的線速度穩(wěn)定運行時的線速度； 2. 若人造衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，下列說法正確的是：A.衛(wèi)星離地面越高，它的運行速度越大B.衛(wèi)星離地面越高，它的運行速度越小C.衛(wèi)星離地面越高，它的角速度越大D.衛(wèi)星離地面越高，它的運行周期越大r3. 人造地球衛(wèi)星在運行中，由于受到稀薄大氣人造地球衛(wèi)星在運行中，由于受到稀薄大氣的阻力作用，其運動軌道半徑會逐漸減小，的阻力作用，其運動軌道半徑會逐漸減小，在此進(jìn)程中，以下說法中正確的是：在此進(jìn)程中，以下說法中正確的是： A、衛(wèi)星的速率將增大、衛(wèi)星的速率將增大 B、衛(wèi)星的周期將增大、衛(wèi)星的周期將增大 C、衛(wèi)星的向心加速度將增大、衛(wèi)星的向心加速度將增大 D、衛(wèi)星的角速度將增大、衛(wèi)星的角速度將增大 4. 關(guān)于第一宇宙速度，下列說法哪些是正確的：關(guān)于第一宇宙速度，下列說法哪些是正確的：A、是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最小運、是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最小運行速度行速度B、是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大運、是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大運行速度行速度C、是人造衛(wèi)星繞地球飛行所需的最小發(fā)射速度、