宇宙航行高一下學期物理人教版（2019）必修二

宇宙航行高中物理（2019）必修第二冊r萬有引力定律應用的兩類模型：一、星球表面，引力提供重力二、環(huán)繞運動，引力提供向心力黃金代換式做題要求：1.畫好背景圖，標注已知量2.習慣字母運算3.數據計算要手算萬有引力定律另一個輝煌成就---------宇宙航行萬有引力理論的成就：測量天體質量回顧復習問題一：以多大的速度拋出這個物體，它才會繞地球表面運動，不會落下來？法二：在地面附近，重力提供物體作圓周運動的向心力(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2,地球質量M=5.89×1024kg,地球半徑R=6400km＝6.4×106m)vG法一：萬有引力提供物體作圓周運動的向心力最小發(fā)射速度最大環(huán)繞速度一、宇宙速度--發(fā)射速度

2、第二宇宙速度

V2=11.2km/s3、第三宇宙速度

V3=16.7km/s1、第一宇宙速度

V1=7.9km/s練習1：我國發(fā)射了一顆繞月運行的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”.設該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面.已知月球的質量約為地球質量的，月球的半徑約為地球半徑的地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運行的最大速率約為（）A.0.4km/sB.1.8km/sC.11km/sD.36km/s解：由萬有引力提供向心力即可得出圍繞星球做勻速圓周運動的最大環(huán)繞速度，即該星球的第一宇宙速度.因此B項正確.B練習2：某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經時間t后，物體以速率v落回手中.已知該星球的半徑為R，求該星球的第一宇宙速度.(物體只受星球的引力，忽略星球自轉的影響)該星球的第一宇宙速度為解：根據勻變速直線運動的規(guī)律可得，該星球表面的重力加速度為該星球的第一宇宙速度即為衛(wèi)星在其表面附近繞其做勻速圓周運動的線速度大小由mg0＝得二、人造地球衛(wèi)星1.人造衛(wèi)星的軌道：赤道軌道、極地軌道、傾斜軌道軌道不是任意的，所有衛(wèi)星的軌道圓心都在地心上二、人造地球衛(wèi)星運行的規(guī)律地球對人造地球衛(wèi)星的萬有引力衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動所需的向心力描述衛(wèi)星運動的參量地球對于繞地球運動的人造衛(wèi)星：（1）離地面越高，向心力越_____.（2）離地面越高，線速度越_____.（3）離地面越高，周期越_____.（4）離地面越高，角速度越____.小大小小思考：練習3：關于第一宇宙速度，下列說法中錯誤的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度B．它是人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運動速度C.它是能使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運動時近地點的速度D1.近地衛(wèi)星近地衛(wèi)星是指衛(wèi)星的軌道半徑近似等于地球半徑，其周期約為85分鐘。其向心力由萬有引力提供。由得我們能否發(fā)射一顆周期為80min的衛(wèi)星？mgr=R最大的環(huán)繞速度最小的運行周期2.地球同步衛(wèi)星所謂地球同步衛(wèi)星，是相對于地面靜止的和地球具有相同周期T=24h的衛(wèi)星，同步衛(wèi)星必須位于赤道平面內，且到地面的高度一定。由=36000km≈3.1km/s地球同步衛(wèi)星的運行特征可概括為四個一定①定軌道平面,其運行軌道平面在赤道平面內；②定周期,即運行周期等于地球自轉周期（24h）③定高度，即離地面高度一定（h=36000km）④定速度，即運行速度一定（v≈3.1km/s）同步衛(wèi)星的應用：主要用于通信3顆同步衛(wèi)星可實現全球覆蓋所以也叫通信衛(wèi)星為了衛(wèi)星之間不互相干擾，大約3°左右才能放置1顆，這樣地球的同步衛(wèi)星只能有120顆?？梢?，空間位置也是一種資