第24天 宇宙航行 -【寒假自学课】2023年高一物理寒假精品课（人教版2019）（原卷版）

3.0 envi 2025-05-07 12 4 6.68MB 7 页 3知币
侵权投诉
第24 天 宇宙航行 （预习篇）
1.掌握求解第一宇宙速度的两种方法，知道三个宇宙速度的含义.2.了解人造地球卫星的历
史及现状，知道人造卫星的特点．
一、宇宙速度
1．第一宇宙速度的推导
(1)已知地球质量 m地和半径 R，物体在地面附近绕地球的运动可视作 运动， 提
供物体运动所需的向心力，轨道半径 r近似认为等于 ，由＝m，可得 v＝.
(2)已知地面附近的重力加速度 g和地球半径 R，由
＝m得：v＝.
2．三个宇宙速度及含义
数值 意义
第一宇宙速度 km/s 物体在 绕地球做匀速圆周运动的速度
第二宇宙速度 km/s 在地面附近发射飞行器使其克服 引力，永远离开地球的
最小地面发射速度
第三宇宙速度 km/s 在地面附近发射飞行器使其挣脱 引力束缚，飞到太阳
系外的 地面发射速度
二、人造地球卫星
1957 年10 月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功．
一、三个宇宙速度
例题 1. 　(多选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是(　　)
A．第一宇宙速度 v1＝7.9 km/s，第二宇宙速度 v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道
上运行时的速度大于等于 v1，小于 v2
B．我国发射的火星探测器，其发射速度大于第三宇宙速度
C．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行
星的最小发射速度
D．第一宇宙速度 7.9 km/s 是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
解题归纳：
1．第一宇宙速度
(1)两个表达式
思路一：万有引力提供物体运动所需的向心力，由 G＝m得v＝.
思路二：可近似认为重力提供物体运动所需的向心力，由 mg＝m得v＝.
(2)理解
①“最小发射速度”：第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度．
②“环绕速度”：第一宇宙速度是所有环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最大速度．
2．第二宇宙速度
在地面附近发射飞行器，使之能够克服地球的引力，永远离开地球所需的最小发射速度，
其大小为 11.2 km/s.当发射速度 7.9 km/s<v0<11.2 km/s 时，飞行器绕地球运行的轨道是椭圆，
且在轨道不同点速度大小一般不同．
3．第三宇宙速度
在地面附近发射飞行器，使之能够挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外的最小发射速度，
其大小为 16.7 km/s.
二、人造地球卫星
例题 2. (多选)可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道(　　)
A．与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面同心圆
B．与地球表面上某一经线所决定的圆是共面同心圆
C．与地球表面上的赤道是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的
D．与地球表面上的赤道是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的
解题归纳：
1．人造地球卫星
(1)卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步轨道)，可以通过两极上空(极地轨道)，也可以
和赤道平面成任意角度，如图所示．
(2)因为地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球做圆周运动的向心力，所以地心必定是卫
星圆轨道的圆心．
2．近地卫星、同步卫星、极地卫星和月球
(1)近地卫星：地球表面附近的卫星，r≈R；线速度大小 v≈7.9 km/s、周期 T＝≈85 min，
分别是人造地球卫星做匀速圆周运动的最大速度和最小周期．
(2)同步卫星：位于地球赤道上方，相对于地面静止不动，它的角速度跟地球的自转角速度
相同，广泛应用于通信，又叫同步通信卫星．
(3)极地卫星：轨道平面与赤道平面夹角为 90°的人造地球卫星，运行时能到达南北极上空．
(4)月球绕地球的公转周期 T＝27.3 天，月球和地球间的平均距离约 38 万千米，大约是地球
半径的 60 倍．
1．我国成功发射了一颗卫星，该卫星在近地点高度 494.6 公里、远地点高度 500 公里的轨
道上运行，它的运行轨道可视为圆周，运行周期为 94 分24 秒，关于该卫星下列表述正确
的是（　　）
A．该卫星轨道可以任意选择，地心不必在轨道平面内
B．该卫星的发射速度不超过第一宇宙速度
C．该卫星在轨道运行的速度大于地球同步卫星运行速度
D．该卫星只需加速，即可追上同轨道运行的其他卫星
2. 2022 年10 月12 日下午，“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，航天员陈冬、刘洋、
蔡旭哲在离地约 400km 绕地球做近似圆周运动的问天实验舱进行太空投课，此次“天宫课
堂”在山东省菏泽第一中学设有地面分课堂，菏泽一中的师生有幸与航天员进行互动交流，
课后同学们又进行激烈讨论以下观点正确的是（　　）
A．“天宫”中宇航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态
B．空间站运行周期小于 24 小时
C．“天宫”的运行速度大于第一宇宙速度
D．载人飞船加速后可追上在同轨道上的核心舱并实施对接
第24天 宇宙航行 -【寒假自学课】2023年高一物理寒假精品课（人教版2019）（原卷版）.docx

共7页,预览3页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：7 页 大小：6.68MB 格式：DOCX 时间：2025-05-07

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 7
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注