2021屆高考物理復(fù)習(xí)課 宇宙航行 學(xué)案

學(xué)案

課題宇宙航行復(fù)習(xí)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1,了解第一、二、三宇宙速度的概念，能夠推導(dǎo)第一宇宙速度

2.了解人造地球衛(wèi)星的特點(diǎn)，能夠比較不同軌道衛(wèi)星的差異，能夠分析變軌問題

3.了解雙星系統(tǒng)的特點(diǎn)

課前學(xué)習(xí)任務(wù)

一、回憶向心力、開普勒三定律和萬有引力相關(guān)知識回答問題：

1.萬有弓I力的表達(dá)式：

2.向心力的計(jì)算公式：_

3.開普勒第一定律：所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的一個焦點(diǎn)上。

開普勒第二定律：行星和太陽的連線在相等的時間間隔內(nèi)掃過的面積相等。近地點(diǎn)線速

度______選地點(diǎn)線速度（選填“大于”、“小于”或“等于”）

開普勒第三定律：____________________________________________

4.做勻速圓周運(yùn)動的物體，在其他條件不變的情況下，在某位置線速度突然增大，則它做

運(yùn)動；在某位置線速度突然減小，則它做運(yùn)動；（選填“向心”或“離心”）

二、閱讀必修二《宇宙航行》一節(jié)的內(nèi)容

課上學(xué)習(xí)任務(wù)

【學(xué)習(xí)任務(wù)一】

使用兩種方法推導(dǎo)第一宇宙速度

法一：

法二：

【學(xué)習(xí)任務(wù)二】

練習(xí)：金星的半徑是地球半徑的95%,質(zhì)量為地球質(zhì)量的82%,金星表面的自由落體的加

速度是多大？金星的“第一宇宙速度”是多大？

【學(xué)習(xí)任務(wù)三】

練習(xí)：中國計(jì)劃2020年左右建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆

靜止軌道衛(wèi)星（離地高度約36000km）、27顆中地球軌道衛(wèi)星（離地高度約21000km）及其它軌

道衛(wèi)星共35顆組成。則：（）

A.靜止軌道衛(wèi)星指相對地表靜止，它可定位在北京正上空

B.中地球軌道衛(wèi)星比同步衛(wèi)星線速度大

C.中地球軌道衛(wèi)星周期大于24小時

D.靜止軌道衛(wèi)星的發(fā)射速度小于第一宇宙速度

【學(xué)習(xí)任務(wù)四】

1.地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動，所受的向心力為Q,向心加速度為at,

線速度為也，角速度為他；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向

心力為F2,向心加速度為“2,線速度為V2,角速度為31；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為尸3,

向心加速度為的，線速度為V3角速度為g地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為V.若

三者質(zhì)量相等，則（）

A.尸]二尸2>&B.=〃2=g>。3

C.V]=V2=v>V3D.CO]=0）3<（02

【學(xué)習(xí)任務(wù)五】

（海淀二模）2018年12月8日2時23分，我國成功發(fā)射“嫦娥四號”探測器。探測器經(jīng)歷

繞地飛行、地月轉(zhuǎn)移、近月制動（太空剎車\繞月飛行，最終于2019年1月3日10時26

分實(shí)現(xiàn)了人類首次在月球背面軟著陸，其運(yùn)動軌跡如圖所示。假設(shè)“嫦娥四號”質(zhì)量保持不變,

其在繞月圓軌道和繞月橢圓軌道上運(yùn)動時只受到月球的萬有引力，則下列說法中正確的是

（）

A.沿軌道1繞地運(yùn)行過程中，在?點(diǎn)的速度小于在h點(diǎn)的速度

B.沿軌道I繞地運(yùn)行的機(jī)械能與沿軌道II繞地運(yùn)行的機(jī)械能相等

C.近月制動后先沿軌道①繞月運(yùn)行，經(jīng)過變軌最后才沿軌道③運(yùn)行

D.沿軌道①②③繞月運(yùn)行的周期相同

課后學(xué)習(xí)任務(wù)

A.在軌道1與軌道2運(yùn)行比較，衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度不同

B.在軌道1與軌道2運(yùn)行比較，衛(wèi)星在P點(diǎn)的動量不同

C.衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同的加速度

D.衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同的動能

2.人造地球衛(wèi)星與地心間距離為r時，若取無窮遠(yuǎn)處為勢能零點(diǎn)，引力勢能可以表示

?GMm

卜,---------------

為'r，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，機(jī)為衛(wèi)星質(zhì)量。衛(wèi)星原來在半徑為八

的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動，由于稀薄空氣等因素的影響，飛行一段時間后其圓周運(yùn)動

的半徑減小為r2o此過程中損失的機(jī)械能為（）

GMm11.°GMm

A.----(-----)_()

24r22&4

GMm(-