宇宙航行高一下学期物理人教版（2019）必修二

宇宙航行高中物理（2019）必修第二册r万有引力定律应用的两类模型：一、星球表面，引力提供重力二、环绕运动，引力提供向心力黄金代换式做题要求：1.画好背景图，标注已知量2.习惯字母运算3.数据计算要手算万有引力定律另一个辉煌成就---------宇宙航行万有引力理论的成就：测量天体质量回顾复习问题一：以多大的速度抛出这个物体，它才会绕地球表面运动，不会落下来？法二：在地面附近，重力提供物体作圆周运动的向心力(已知Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2,地球质量M=5.89×1024kg,地球半径R=6400km＝6.4×106m)vG法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力最小发射速度最大环绕速度一、宇宙速度--发射速度

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练习1：我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”.设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面.已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的最大速率约为（）A.0.4km/sB.1.8km/sC.11km/sD.36km/s解：由万有引力提供向心力即可得出围绕星球做匀速圆周运动的最大环绕速度，即该星球的第一宇宙速度.因此B项正确.B练习2：某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t后，物体以速率v落回手中.已知该星球的半径为R，求该星球的第一宇宙速度.(物体只受星球的引力，忽略星球自转的影响)该星球的第一宇宙速度为解：根据匀变速直线运动的规律可得，该星球表面的重力加速度为该星球的第一宇宙速度即为卫星在其表面附近绕其做匀速圆周运动的线速度大小由mg0＝得二、人造地球卫星1.人造卫星的轨道：赤道轨道、极地轨道、倾斜轨道轨道不是任意的，所有卫星的轨道圆心都在地心上二、人造地球卫星运行的规律地球对人造地球卫星的万有引力卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力描述卫星运动的参量地球对于绕地球运动的人造卫星：（1）离地面越高，向心力越_____.（2）离地面越高，线速度越_____.（3）离地面越高，周期越_____.（4）离地面越高，角速度越____.小大小小思考：练习3：关于第一宇宙速度，下列说法中错误的是（）A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度B．它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运动速度C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D．它是卫星在椭圆轨道上运动时近地点的速度D1.近地卫星近地卫星是指卫星的轨道半径近似等于地球半径，其周期约为85分钟。其向心力由万有引力提供。由得我们能否发射一颗周期为80min的卫星？mgr=R最大的环绕速度最小的运行周期2.地球同步卫星所谓地球同步卫星，是相对于地面静止的和地球具有相同周期T=24h的卫星，同步卫星必须位于赤道平面内，且到地面的高度一定。由=36000km≈3.1km/s地球同步卫星的运行特征可概括为四个一定①定轨道平面,其运行轨道平面在赤道平面内；②定周期,即运行周期等于地球自转周期（24h）③定高度，即离地面高度一定（h=36000km）④定速度，即运行速度一定（v≈3.1km/s）同步卫星的应用：主要用于通信3颗同步卫星可实现全球覆盖所以也叫通信卫星为了卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资