高中物理 3.4 人造卫星宇宙速度同步素材（1） 教科版必修2.doc

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1、3.4人造卫星宇宙速度1、三个宇宙速度的大小及其物理意义　　第一宇宙速度7.9km/s，又叫环绕速度，是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。　　第二宇宙速度11.2km/s，又叫脱离速度，是物体克服地球引力脱离地球绕太阳公转的速度。　　第三宇宙速度16.7km/s，又叫逃逸速度，是物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外的速度。2、第一宇宙速度是如何计算出来的？　　设地球的质量为M，绕地球做匀速圆周运动的飞行器的质量为m，飞行器的速度为v，它到地心的距离为r。飞行器运动所需向心力是由万有引力提供的，所以　　　　由此解出　　近似看作r与地球半径相等，把数据代入，可以算出v=7.9Km/s3、

2、发射速度与运行速度　　发射速度：将人造卫星送入预定轨道运行所必须具有的初速度。　　运行速度：卫星在轨道上绕地球做匀速圆周运动所具有的速度。　　说明：由于发射过程中要克服地球的引力和阻力做功，所以发射速度大于运行速度。发射速度越大，卫星离地面越高，实际绕地球运行的速度越小。向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难得多。4、卫星做匀速圆周运动各物理量随轨道半径的变化情况　　（1）由得：即随着轨道半径的增加，做匀速圆周运动的卫星的向心力和向心加速度都减小。　　（2）由得：即随着轨道半径的增加，做匀速圆周运动的卫星的线速度减小。　　（3）由得：即随着轨道半径的增加，做匀速圆周运动的卫星的角速度减小。

3、　　（4）由得：3用心爱心专心随着轨道半径的增加，做匀速圆周运动的卫星的周期增大。　　8：一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是（）　　A．4年　　　　B．6年　　　　　C．8年　　　　D/9年　　分析：根据天体运动规律得可知小行星的运行周期是地球公转周期的8倍。　　答案：C　　9：在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做“宇宙膨胀说”.这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小，根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比（）　　A．公转半径R较大　　　　　　　　　　　　B．公转周期T较小　　C．公转速率v较小　　　　　　　　　　

4、　　D．公转角速度ω较小　　分析：由G减小可知太阳对地球的万有引力在不断减小，将导致地球不断做离心运动，认为离心过程中满足圆周运动规律，即地球在做半径不断增大的圆周运动，根据天体运动规律可得正确答案为B。　　答案：B　　10：把太阳系各行星的轨迹近似的看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（）　　A．周期越小　　　　B．线速度越小　　　　C．角速度越小　　　　D．加速度越小　　分析：根据天体运动规律可得正确答案为BCD。　　答案：BCD　　11：高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球转动。如果地球质量为M，。半径为R，人造卫星质量为m，万有引力常量为G，试求　　（1）人造卫星的线速度　　（

5、2）人造卫星绕地球转动的周期　　（3）人造卫星的向心加速度　　解答：由万有引力提供向心力　　由得3用心爱心专心　　由得　　由得3用心爱心专心