高一物理宇宙航行

1、6.5 宇宙航行 學(xué)案（人教版必修2）1第一宇宙速度是指衛(wèi)星在_繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，也是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的_速度第一宇宙速度也是將衛(wèi)星發(fā)射出去使其繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的_發(fā)射速度，其大小為_2第二宇宙速度是指將衛(wèi)星發(fā)射出去使其克服_，永遠(yuǎn)離開地球，即掙脫地球的_束縛所需要的最小發(fā)射速度，其大小為_3第三宇宙速度是指使發(fā)射出去的衛(wèi)星掙脫太陽_的束縛，飛到_外所需要的最小發(fā)射速度，其大小為_4人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，其所受地球?qū)λ腳提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有：G_，由此可得v_，_，T_.5人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其環(huán)繞速度可以是下列的哪些數(shù)據(jù)()A一定等于7.

2、9 km/sB等于或小于7.9 km/sC一定大于7.9 km/sD介于7.9 km/s11.2 km/s6關(guān)于第一宇宙速度，以下敘述正確的是()A它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B它是近地圓軌道上人造衛(wèi)星運(yùn)行的速度C它是使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D它是人造衛(wèi)星發(fā)射時(shí)的最大速度7假如一做圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增加到原來的2倍，且仍做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是()根據(jù)公式vr可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來的2倍根據(jù)公式F可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來的根據(jù)公式F，可知地球提供的向心力將減小到原來的根據(jù)上述和給出的公式，可知衛(wèi)星運(yùn)行的線速度將減小到原來的A B C D

3、【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一第一宇宙速度1下列表述正確的是()A第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度B第一宇宙速度又叫脫離速度C第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)D第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān)2恒星演化發(fā)展到一定階段，可能成為恒星世界的“侏儒”中子星中子星的半徑較小，一般在720 km，但它的密度大得驚人若某中子星的半徑為10 km，密度為×1017 kg/m3，那么該中子星上的第一宇宙速度約為()A7.9 km/s B16.7 km/sC×104 km/s D5.8×104 km/s知識(shí)點(diǎn)二人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律3人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R，線速度為v，周期為T，若使

4、該衛(wèi)星的周期變?yōu)?T，可行的辦法是()AR不變，線速度變?yōu)锽v不變，使軌道半徑變?yōu)?RC軌道半徑變?yōu)镽Dv不變，使軌道半徑變?yōu)?在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，求：(1)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度；(2)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期知識(shí)點(diǎn)三地球同步衛(wèi)星5關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是()A它的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B它的周期、高度、速度大小都是一定的C我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星可以定點(diǎn)在北京上空D我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點(diǎn)在赤道上空6據(jù)報(bào)道，我國的數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月

5、1日成功定點(diǎn)在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號(hào)01星”，下列說法正確的是()A運(yùn)行速度大于7.9 km/sB離地面高度一定，相對(duì)地面靜止C繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大D向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等【方法技巧練】衛(wèi)星變軌問題的分析方法7發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，圖1先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖1所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是()A衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B衛(wèi)星在軌道3上

6、的角速度小于在軌道1上的角速度C衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度D衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度8宇宙飛船在軌道上運(yùn)行，由于地面指揮人員發(fā)現(xiàn)某一火箭殘?bào)w的軌道與飛船軌道有一交點(diǎn)，通知宇航員某一時(shí)間飛船有可能與火箭殘?bào)w相遇宇航員隨即開動(dòng)飛船上的發(fā)動(dòng)機(jī)使飛船加速，脫離原軌道，關(guān)于飛船的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A飛船高度降低B飛船高度升高C飛船周期變小D飛船的向心加速度變大參考答案課前預(yù)習(xí)練1近地軌道最大環(huán)繞最小7.9 km/s2地球引力引力11.2 km/s3引力太陽系16.7 km/s4引力mm2rm()2r25B6BC第一

7、宇宙速度是指衛(wèi)星圍繞天體表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，滿足關(guān)系Gm，即v，且由該式知，它是最大的環(huán)繞速度；衛(wèi)星發(fā)射得越高，需要的發(fā)射速度越大，故第一宇宙速度等于最小發(fā)射速度的數(shù)值，因此B、C正確7D人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供，由FG知軌道半徑增大到原來的2倍，地球提供的向心力等于衛(wèi)星所需的向心力，將變?yōu)樵瓉淼模e(cuò)誤，正確；由Gm得v 知r增加到原來的2倍時(shí)，速度變?yōu)樵瓉淼?，錯(cuò)誤，正確，故D正確課堂探究練1A第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度，A對(duì)，B錯(cuò)根據(jù)Gm可知環(huán)繞速度與地球的質(zhì)量和半徑有關(guān)，C、D錯(cuò)2D中子星上的第一宇宙速度即為它表面處的衛(wèi)星的環(huán)繞速度，此時(shí)衛(wèi)星的軌

8、道半徑近似地認(rèn)為是該中子星的半徑，且中子星對(duì)衛(wèi)星的萬有引力充當(dāng)向心力，由Gm，得v ，又MV，得vr 1×104× m/s×107 m/s.點(diǎn)評(píng)第一宇宙速度是衛(wèi)星緊貼星球表面運(yùn)行時(shí)的環(huán)繞速度，由衛(wèi)星所受萬有引力充當(dāng)向心力即Gm便可求得v.3C由mR得，T2，所以T2T2，解得RR，故選C.4(1)(2)4解析(1)人造地球衛(wèi)星受地球的引力提供向心力，則在地面，物體所受重力等于萬有引力，mg兩式聯(lián)立解得v.(2)T4.5ABD6BC由題意知，定點(diǎn)后的“天鏈一號(hào)01星”是同步衛(wèi)星，即T24 h由mm2rmrma，得：v，運(yùn)行速度應(yīng)小于第一宇宙速度，A錯(cuò)誤r，由于T一定，故r一定，所以離地高度一定，B正確由，T同<T月，同>月，C正確ar2r()2.赤道上物體的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，故赤道上物體的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，D錯(cuò)誤7BD本題主要考查人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，尤其是考查了地球同步衛(wèi)星的發(fā)射過程，對(duì)考生理解物理模型有很高的要求由Gm得，v .因?yàn)閞3>r1，所以v3<v1.由Gm2r得，.因?yàn)閞3>r1，所以3<1.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)Q點(diǎn)時(shí)的加速度為地球引力產(chǎn)生的加速度，而在軌道2上經(jīng)過Q