宇宙航行高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修二

宇宙航行高中物理（2019）必修第二冊(cè)r萬(wàn)有引力定律應(yīng)用的兩類(lèi)模型：一、星球表面，引力提供重力二、環(huán)繞運(yùn)動(dòng)，引力提供向心力黃金代換式做題要求：1.畫(huà)好背景圖，標(biāo)注已知量2.習(xí)慣字母運(yùn)算3.數(shù)據(jù)計(jì)算要手算萬(wàn)有引力定律另一個(gè)輝煌成就---------宇宙航行萬(wàn)有引力理論的成就：測(cè)量天體質(zhì)量回顧復(fù)習(xí)問(wèn)題一：以多大的速度拋出這個(gè)物體，它才會(huì)繞地球表面運(yùn)動(dòng)，不會(huì)落下來(lái)？法二：在地面附近，重力提供物體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2,地球質(zhì)量M=5.89×1024kg,地球半徑R=6400km＝6.4×106m)vG法一：萬(wàn)有引力提供物體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力最小發(fā)射速度最大環(huán)繞速度一、宇宙速度--發(fā)射速度

2、第二宇宙速度

V2=11.2km/s3、第三宇宙速度

V3=16.7km/s1、第一宇宙速度

V1=7.9km/s練習(xí)1：我國(guó)發(fā)射了一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”.設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面.已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，月球的半徑約為地球半徑的地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運(yùn)行的最大速率約為（）A.0.4km/sB.1.8km/sC.11km/sD.36km/s解：由萬(wàn)有引力提供向心力即可得出圍繞星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度，即該星球的第一宇宙速度.因此B項(xiàng)正確.B練習(xí)2：某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時(shí)間t后，物體以速率v落回手中.已知該星球的半徑為R，求該星球的第一宇宙速度.(物體只受星球的引力，忽略星球自轉(zhuǎn)的影響)該星球的第一宇宙速度為解：根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，該星球表面的重力加速度為該星球的第一宇宙速度即為衛(wèi)星在其表面附近繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小由mg0＝得二、人造地球衛(wèi)星1.人造衛(wèi)星的軌道：赤道軌道、極地軌道、傾斜軌道軌道不是任意的，所有衛(wèi)星的軌道圓心都在地心上二、人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的規(guī)律地球?qū)θ嗽斓厍蛐l(wèi)星的萬(wàn)有引力衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的參量地球?qū)τ诶@地球運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星：（1）離地面越高，向心力越_____.（2）離地面越高，線(xiàn)速度越_____.（3）離地面越高，周期越_____.（4）離地面越高，角速度越____.小大小小思考：練習(xí)3：關(guān)于第一宇宙速度，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度B．它是人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運(yùn)動(dòng)速度C.它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)近地點(diǎn)的速度D1.近地衛(wèi)星近地衛(wèi)星是指衛(wèi)星的軌道半徑近似等于地球半徑，其周期約為85分鐘。其向心力由萬(wàn)有引力提供。由得我們能否發(fā)射一顆周期為80min的衛(wèi)星？mgr=R最大的環(huán)繞速度最小的運(yùn)行周期2.地球同步衛(wèi)星所謂地球同步衛(wèi)星，是相對(duì)于地面靜止的和地球具有相同周期T=24h的衛(wèi)星，同步衛(wèi)星必須位于赤道平面內(nèi)，且到地面的高度一定。由=36000km≈3.1km/s地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行特征可概括為四個(gè)一定①定軌道平面,其運(yùn)行軌道平面在赤道平面內(nèi)；②定周期,即運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期（24h）③定高度，即離地面高度一定（h=36000km）④定速度，即運(yùn)行速度一定（v≈3.1km/s）同步衛(wèi)星的應(yīng)用：主要用于通信3顆同步衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋所以也叫通信衛(wèi)星為了衛(wèi)星之間不互相干擾，大約3°左右才能放置1顆，這樣地球的同步衛(wèi)星只能有120顆。可見(jiàn)，空間位置也是一種資