《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 萬(wàn)有引力與航天 第2講 人造衛(wèi)星 宇宙速度課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 萬(wàn)有引力與航天 第2講 人造衛(wèi)星 宇宙速度課件（28頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第2 2講講人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星宇宙速度宇宙速度一、人造衛(wèi)星1.基本特征:把人造衛(wèi)星繞天體運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需的向心力由萬(wàn)有引力提供。2.表達(dá)式:應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng):【提示】處理衛(wèi)星問(wèn)題常用的三個(gè)近似:(1)近地衛(wèi)星貼近地球表面運(yùn)行,可近似認(rèn)為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于地球半徑。(2)在地球表面隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體可近似認(rèn)為其重力等于地球?qū)λ娜f(wàn)有引力,即(3)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌道可近似看作圓軌道。 二、三種宇宙速度 三、地球同步衛(wèi)星1.定義:相對(duì)地面靜止的衛(wèi)星。2.基本特征(1)周期為地球自轉(zhuǎn)周期T=24h。(2)軌道在赤道平面內(nèi)。(3)運(yùn)動(dòng)的角速度與地球的自轉(zhuǎn)角速度相同。(
2、4)離地面高度一定。(5)軌道和地球赤道為共面同心圓。(6)衛(wèi)星運(yùn)行速度一定。【提示】(1)一般衛(wèi)星的線速度等可比同步衛(wèi)星大,也可比同步衛(wèi)星小。(2)一般衛(wèi)星的軌道是任意的,同步衛(wèi)星的軌道在赤道平面內(nèi),但無(wú)論是一般衛(wèi)星還是同步衛(wèi)星,其軌道平面一定通過(guò)地球的球心。四、極地衛(wèi)星和近地衛(wèi)星1.極地衛(wèi)星:運(yùn)行時(shí)每圈都經(jīng)過(guò)南北兩極。2.近地衛(wèi)星:在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,其運(yùn)行的軌道半徑可近似認(rèn)為等于地球的半徑。考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一2.宇宙速度與運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系(1)v發(fā)=7.9km/s時(shí),衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(2)7.9km/sv發(fā)11.2km/s,衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡為橢圓
3、。(3)11.2km/sv發(fā)a3a1B.a2a1a3C.a3a1a2D.a3a2a1衛(wèi)星的變軌問(wèn)題1.衛(wèi)星變軌的原因(1)由于對(duì)接引起的變軌。(2)由于空氣阻力引起的變軌。典例(2013新課標(biāo)全國(guó)卷)(多選)2012年6月18日,“神舟九號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人空間交會(huì)對(duì)接。對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣。下列說(shuō)法正確的是 ()A.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接,兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B.如不加干預(yù),在運(yùn)行一段時(shí)間后,“天宮一號(hào)”的動(dòng)能可能會(huì)增加C.如不加干預(yù),“天宮一號(hào)”的軌道高度將緩慢降低D.航天員在“天宮一
4、號(hào)”中處于失重狀態(tài),說(shuō)明航天員不受地球引力作用【參考答案】BC【巧學(xué)妙記】衛(wèi)星變軌問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是向心運(yùn)動(dòng)或離心運(yùn)動(dòng),可簡(jiǎn)記為“衛(wèi)星從內(nèi)軌道變到外軌道需要加速,從外軌道變到內(nèi)軌道需要減速”。 (2015唐山模擬)(多選)如圖所示,地球衛(wèi)星a、b分別在橢圓軌道、圓形軌道上運(yùn)行,橢圓軌道在遠(yuǎn)地點(diǎn)A處與圓形軌道相切,則 ( AD)A.衛(wèi)星a的運(yùn)行周期比衛(wèi)星b的運(yùn)行周期短B.兩顆衛(wèi)星分別經(jīng)過(guò)A點(diǎn)處時(shí),a的速度大于b的速度C.兩顆衛(wèi)星分別經(jīng)過(guò)A點(diǎn)處時(shí),a的加速度小于b的加速度D.衛(wèi)星a在A點(diǎn)處通過(guò)加速可以到圓軌道上運(yùn)行【解析】由于衛(wèi)星a的運(yùn)行軌道的半長(zhǎng)軸比衛(wèi)星b的運(yùn)行軌道半長(zhǎng)軸短,根據(jù)開普勒第三定律,衛(wèi)星
5、a的運(yùn)行周期比衛(wèi)星b的運(yùn)行周期短,A項(xiàng)正確;衛(wèi)星a在A點(diǎn)處通過(guò)加速可以到圓軌道上運(yùn)行,所以兩顆衛(wèi)星分別經(jīng)過(guò)A點(diǎn)處時(shí),a的速度小于b的速度,B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;兩顆衛(wèi)星分別經(jīng)過(guò)A點(diǎn)處時(shí),a的加速度等于b的加速度,C項(xiàng)錯(cuò)誤。1.(多選)關(guān)于人造地球衛(wèi)星,下列說(shuō)法哪些是錯(cuò)誤的 ( BCD)A.發(fā)射衛(wèi)星時(shí),運(yùn)載火箭飛行的最大速度必須達(dá)到或超過(guò)第一宇宙速度,發(fā)射才有可能成功B.衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其線速度一定不會(huì)小于第一宇宙速度C.衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期只要等于24小時(shí),這個(gè)衛(wèi)星一定相對(duì)于地面“定點(diǎn)”D.發(fā)射一個(gè)地球同步衛(wèi)星,可以使其“定點(diǎn)”于西安市的正上方【解析】第一宇宙速度是人造衛(wèi)星的最小速
6、度,也是最大環(huán)繞速度,因此衛(wèi)星運(yùn)行的速度一定小于或等于第一宇宙速度,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;只有地球同步衛(wèi)星,才相對(duì)地面定點(diǎn),在其他軌道上也可發(fā)射運(yùn)行周期為24小時(shí)的衛(wèi)星,但其他軌道上的衛(wèi)星的軌道平面一定與赤道平面相交,故它們相對(duì)地面是運(yùn)動(dòng)的,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2016遵義第一次聯(lián)考)地球的第一、第二和第三宇宙速度分別為7.9km/s、11.2km/s和16.7km/s,下列說(shuō)法正確的是 ( B)A.7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度B.7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度C.若在地面上發(fā)射衛(wèi)星的速度在7.911.2km/s之間,則衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道一定是圓D.若在地面上發(fā)射衛(wèi)星的速度大于16.7km/s,則衛(wèi)星還能繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)行3.(2015北京高考)假設(shè)地球和火星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知地球到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離,那么 ( D)A.地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期B.地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度C.地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度D.地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度
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