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1、第五节 宇宙航行牛顿在1687年发表的自然哲学的数学原理中描述的人造地球卫星原理图发射速度：将人造卫星送入预定轨道运动所必须具有的速度。设：地球质量为M，地球半径为R，卫星距地面高为h，卫星质量为m，试求卫星运动的线速度v，角速度与周期T。随h的增大v减小 减小T增大建立模型若飞行器在近地轨道上运行，则有h=0（rR）讨论：卫星运动的最大运行速度卫星绕地球运动的最小周期第一宇宙速度 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度，叫第一宇宙速度，也叫地面附近的环绕速度。数值为7.9km/s 当发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，它绕地球运行的轨道不是圆，而是椭圆。第一宇宙速度是卫星发

2、射的最小速度第一宇宙速度是卫星绕地球运动的最大线速度第二宇宙速度 当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，成为围绕太阳运动的人造行星，或飞到其它行星上。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。脱离速度第三宇宙速度 当物体的速度等于或大于16.7km/s时， 物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太 阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s 叫做第三宇宙速度。逃逸速度例题1、已知地球是月球质量的8倍，地球半径为月球半径的3.8倍，在地球表面上发射卫星，至少需要7.9km/s的速度，求在月球上发射一颗环绕月球表面运行的飞行物至少需要多大的速度？ 例题2、已知某星球的半径为地球半

3、径的8倍，若让一物体在该星球面自由下落h高度它所用时间为在地球上自由下落h所用时间的4倍，试问在该星球表面发射一颗绕该星球做圆周运动的飞行器至少需多大的速度？ 例题3、两颗人造地球卫星，都在圆形轨道上运行，它们的质量相等，轨道半径之比r1:r2=1:2,则它们的(1)线速度之比 v1:v2= (2)角速度之比 1:2 = (3)周期之比 T1:T2 = (4)向心加速度之比 a1:a2=例题4、“神舟号”飞船在离地面高为870km的高空轨道上运行十几圈后返回地面，期间进行了多项科学实验。若已知地球半径为6400km，则神舟号在高空圆轨道上匀速运动的速度为多大？小 结2、人造地球卫星运动问题的解决思路1、宇宙速度 7.9km/s

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