宇宙航行 高一下學(xué)期物理人教版

7.4宇宙航行二、第一宇宙速度牛頓的設(shè)想二、第一宇宙速度萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：1、定義：將衛(wèi)星發(fā)射出去使其繞地球做圓周運(yùn)動所需最小的發(fā)射速度。①②2、大?。喝嗽煨l(wèi)星在地球表面做圓周運(yùn)動的周期T.=84.8min二、第一宇宙速度4、人造衛(wèi)星的最小周期T=84.8min3、最小的發(fā)射速度，最大的環(huán)繞速度萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：1．“玉兔號”登月車在月球表面成功登陸，實(shí)現(xiàn)了中國人“奔月”的偉大夢想，機(jī)器人“玉兔號”在月球表面做了一個(gè)自由下落實(shí)驗(yàn)，測得物體從靜止自由下落h高度的時(shí)間為t，已知月球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，則（）A．月球表面重力加速度為B．月球的第一宇宙速度為C．月球同步衛(wèi)星離月球表面的高度為

D．月球質(zhì)量為1．【答案】BDA．月球表面重力加速度為B．由重力提供向心力，則有月球的第一宇宙速度為CD．月球同步衛(wèi)星離月球表面的高度為H，則有月球表面有月球質(zhì)量為

A．火星的平均密度為B．火星表面的重力加速度是

D．王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達(dá)到的最大高度是2．【答案】ABDAB．忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，物體在地球表面的重力等于萬有引力，有同理得火星表面的重力加速度火星的平均密度C．星球的第一宇宙速度為該星球的近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，有D．以初速度v0在地球上豎直起跳能達(dá)到的最大高度為由火星表面和地球表面重力加速度的關(guān)系可知，以相同的初速度在火星上起跳，能達(dá)到的最大高度為3．火星是太陽系中與地球最為類似的行星，是我國深空探測的第二顆星球。若火星探測器在距火星表面某高度處繞火星做勻速圓周運(yùn)動，測得飛行N圈所用時(shí)間為t，已知火星表面的重力加速度為g0，火星可視為均勻球體，其半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是（）A．火星探測器的線速度大小為

B．火星探測器距火星表面的高度為C．火星的第一宇宙速度為

D．火星的平均密度為3．【答案】BCA．火星探測器繞火星做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為火星探測器繞火星做勻速圓周運(yùn)動周期火星探測器勻速飛行的速度為B．設(shè)火星質(zhì)量為M，火星探測器質(zhì)量為m，火星探測器在火星表面靜止時(shí)C．衛(wèi)星剛好繞火星表面做勻速圓周運(yùn)動時(shí)三、第二宇宙速度1、定義：將衛(wèi)星發(fā)射出去使其克服地球引力永遠(yuǎn)離開地球，即脫離地球的束縛所需的最小的發(fā)射速度。2、大?。核?、第三宇宙速度1、定義：將衛(wèi)星發(fā)射出去掙脫太陽的引力的束縛，飛到太陽系外所需的最小的發(fā)射速度。2、大?。孩侔l(fā)射速度大于7.9km/s小于11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動；②發(fā)射速度大于11.2km/s小于16.7km/s，衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動；③發(fā)射速度大于16.7km/s,飛到太陽系以外的空間；注意：五、三種人造地球衛(wèi)星軌道1、赤道軌道衛(wèi)星的軌道在赤道平面上，衛(wèi)星始終處于赤道上方2、極地軌道衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面垂直，衛(wèi)星通過兩極上空3、一般軌道衛(wèi)星軌道與赤道成一定的角度共同點(diǎn)：衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的圓心必與地心重合1、運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致。2、周期T=24h3、角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同4、軌道平面與赤道平面重合，在赤道正上方5、離地表高度均為36000km

六、地球同步衛(wèi)星（通訊衛(wèi)星、通信衛(wèi)星）hRMm注意：同步衛(wèi)星質(zhì)量可以不同,相對地球靜止同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、赤道上的物體赤道上的物體：①角速度與地球自轉(zhuǎn)相同；②萬有引力提供向心力同步衛(wèi)星：②萬有引力提供向心力①角速度與地球自轉(zhuǎn)相同②萬有引力和地表支持力的合力提供向心力近地衛(wèi)星：①同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、赤道上的物體赤道上的物體=同步衛(wèi)星<近地衛(wèi)星3、角速度:1、向心加速度：近地衛(wèi)星：赤道上的物體：同步衛(wèi)星：2、線速度：同步衛(wèi)星：近地衛(wèi)星：赤道上的物體：4.同步衛(wèi)星離地心距離為r，運(yùn)行速度為v1，加速度為a1．地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R．則以下正確的是（

）4．【答案】ADAB.因?yàn)榈厍蛲叫l(wèi)星的角速度和地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，由a1=ω2r，a2=ω2R可得a1:

a2=r:R

故A正確，B錯誤；CD.對于地球同步衛(wèi)星和以第一宇宙速度運(yùn)動的近地衛(wèi)星，由萬有引力提供做勻速圓周運(yùn)動所需向心力得到：故C錯誤，D正確．5.有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖，則下列說法正確的是A．d的運(yùn)動周期有可能是23hB．c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是C．b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長

D．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度g8．【答案】C地球同步衛(wèi)星周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，為24h。設(shè)衛(wèi)星軌道半徑為r，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T，線速度v，地球質(zhì)量M，所以地球衛(wèi)星高度越大周期越長，速度越小。A．d是高空探測衛(wèi)星，d的高度大于c的高度，故d的周期應(yīng)大于c的周期24小時(shí)。所以d周期23h錯誤，故A錯誤；B．c是地球同步衛(wèi)星，故c在