五、人造卫星宇宙速度

1、 地面上的物体，怎样才能成为人造地面上的物体，怎样才能成为人造地球卫星呢？地球卫星呢？ 300 300多年前，牛顿提多年前，牛顿提出假想：出假想：若没有空气阻力，若没有空气阻力，当平抛物体的速当平抛物体的速度足够大时，它度足够大时，它将围绕地球旋转，将围绕地球旋转，成为一颗人造地成为一颗人造地球卫星。球卫星。1 1、宇宙速度、宇宙速度 卫星绕地球运转的向心力由卫星绕地球运转的向心力由来提供。来提供。 万有引力万有引力表达式：表达式：向向引引22MmvmrrGMrv （1）第一宇宙速度：）第一宇宙速度：GMrv 1rv距地面越高的卫星，运转速率越小。距地面越高的卫星，运转速率越小。 向高轨道发射

2、卫星困难还是向低轨道发向高轨道发射卫星困难还是向低轨道发射卫星困难？射卫星困难？ 向高轨道发射卫星，火箭要克服地球对它向高轨道发射卫星，火箭要克服地球对它的引力做更多的功，因此更困难。的引力做更多的功，因此更困难。对于靠近地面的卫星，可以认为此时的对于靠近地面的卫星，可以认为此时的 r 近近似等于地球半径似等于地球半径R1124616 .6 71 05 .8 91 06 .3 71 07 .9/G mRkmvsms这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速圆周运动所必须具有的最低发射速度最低发射速度，叫，叫做做第一宇宙速度第一宇宙速度

3、是发射卫星进入最低轨道所必须是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小发射速度。具有的最小发射速度。 是卫星进入轨道正常运转的最大是卫星进入轨道正常运转的最大环绕速度，即所有卫星的环绕速度环绕速度，即所有卫星的环绕速度均小于均小于7.9km/s。（2）第二宇宙速度：当物体的速度大）第二宇宙速度：当物体的速度大于或等于于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地时，卫星就会脱离地球的吸引，不在绕地球运行。我们把这球的吸引，不在绕地球运行。我们把这个速度叫个速度叫第二宇宙速度第二宇宙速度。达到第二宇宙。达到第二宇宙速度的还受到太阳的引力。速度的还受到太阳的引力。（3）第三宇宙速度：如果物体的速度）第三宇

4、宙速度：如果物体的速度等于或大于等于或大于16.7km/s，物体就摆脱了太，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。这个速度叫宙空间去。这个速度叫第三宇宙速度第三宇宙速度。（1）、）、第一宇宙第一宇宙速度速度：v=7.9km/s (地面附近、匀速地面附近、匀速圆周运动）圆周运动）（2）、第二宇宙、第二宇宙速度速度：v=11.2km s（3）、第三宇宙速度、第三宇宙速度：v=16.7km/sV1=7.9km/sV2=11.2km/s地球地球11.2km/sv7.9km/sV3=16.7km/s2 2、地球同步卫星：、地球同步卫星：所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它的周期人造卫星，它的周期T 地球同步卫星地球同步卫星能否位于北京正上方某一能否位于北京正上方某一确定高度确定高度h ？所有的同步卫星只能分布在赤道上方所有的同步卫星只能分布在赤道上方 的一个确定轨道上的一个确定轨道上 为了卫星之间不互相干扰，大约为了卫星之间不互相干扰，大约3左右左右