02-第13讲人造卫星宇宙速度

第13讲

人造卫星

宇宙速度作业手册必备知识自查核心考点探究素养提升◆答案核查【听】答案核查【作】备用习题一、人造地球卫星的分类如图所示，人造地球卫星按轨道类型分为三种卫星(1)

同步卫星

②

角速度一定:与地球自转的角速度______.相同

地球表面

(3)极地卫星：运行时每圈都经过南、北两极,由于地球自转,极地卫星可以实现全球覆盖.二、宇宙速度

【辨别明理】1.围绕地球稳定运行的人造卫星其轨道所在平面一定都通过地心.(

)√2.绕同一中心天体运行的两颗行星，公转半径越大，向心加速度越大.(

)×3.绕同一中心天体运行质量不同的两颗行星，若轨道半径相同，速率不一定相等.(

)×4.不同的地球同步卫星的质量不一定相同，但离地面的高度是相同的.(

)√5.近地卫星不能通过地球的南、北两极.(

)×

×考点一

人造卫星沿圆周轨道运行规律考向一

卫星运行参量与轨道半径的关系

√

√

考向二

地球同步卫星例2

(多选)[2024·云南玉溪模拟]

下列关于地球同步卫星的说法正确的是(

)A.它的周期、高度、速度大小都是一定的B.它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小C.地球同步卫星进入轨道以后，它们向心加速度的大小可能不同D.地球赤道上的物体随地球自转的线速度小于地球同步卫星的线速度√√

√√

考向三

地球同步卫星、近地卫星和赤道上的物体比较

√√

例4

(多选)[2024·云南保山模拟]

格林童话《杰克与豌豆》中的神奇豌豆一直向天空生长，长得很高很高.如果一棵长在地球赤道上的这种豆秧上，有与赤道共面且随地球一起自转的三颗果实，果实2在地球静止卫星轨道上.下列说法正确的是(

)A.果实1的向心加速度最大B.果实2成熟自然脱离豆秧后仍与果实1和果实3保持相对静止在原轨道运行C.果实3成熟自然脱离豆秧后，将做近心运动D.果实1成熟自然脱离豆秧后，将做近心运动√√√

[技法点拨]同步卫星、近地卫星及赤道上物体的比较比较项目向心力万有引力万有引力万有引力的一个分力轨道半径角速度线速度向心加速度考点二

地球的三个宇宙速度1.第一宇宙速度的推导

例5

[2024·浙江金华模拟]

2024年6月2日，嫦娥六号重演“翩然落广寒”的精彩剧目.为了估算从月球表面发射卫星的第一宇

√

A.9纳米

B.9毫米

C.9厘米

D.9米√

[技法点拨]

√考点三

天体的“追及相遇”问题1.天体“追及相遇”，指两天体在各自轨道绕中心天体公转时，周期性地追赶至相距最近或最远.如图甲所示,以地球和太阳系内其他某地外行星为例，某时刻行星与地球最近(“行星冲日”)，此时行星、地球与太阳三者共线且行星和地球的运转方向相同.

例7

[2024·湖北荆州模拟]

太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动.当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”；当某行星恰好运行到地球和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星凌日”.已知地球及各行星绕太阳运动的轨道半径如表所示.根据题中信息，下列说法正确的是(

)行星水星金星地球火星0.390.721.01.5行星木星土星天王星海王星5.29.51930A.会发生金星冲日现象B.火星公转的运行速率大于地球的运行速率C.地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最长D.木星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年√

√√

素养提升

三体问题(拉格朗日点)

√√

变式5

[2024·四川成都模拟]

嫦娥四号登月探测器的登陆地点位于月球背对地球一面的艾特肯盆地.由于月球被地球潮汐锁定,它只能永远以同一面

√

变式6

[2024·黑龙江哈尔滨模拟]

拉格朗日点指的是在太空中类似于“地—月”或“日—地”的天体系统中的某些特殊位置,在该位置处的第三个相对小得

√

人造卫星沿圆周轨道运行规律1.利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通信.目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍.假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为(

)

√[解析]

地球自转周期变小，卫星要与地球保持同步，则卫星的公转周期也应随之变小，由开普勒第三律可知卫星离地球的高度应变小，要实现三颗卫星覆盖全球的目的，则卫星周期最小时，由几何关系可作出卫星间的位

√√

地球的三个宇宙速度

√

√

天体的“追及相遇”问题

√

√

作业手册

1.[2024·浙江杭州模拟]

天通一号卫星移动通信系统由多颗地球同步轨道移动通信卫星组成.通过查询,其中一颗倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星,它的运转周期也是24小时,如图所示,关于该卫星说法正确的是(

)√

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√

√√

√

√√

√√

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√√

√

12.[2024·江苏南京一中模拟]

“日心说”以太阳为参考系，金星和地球运动的轨迹可以视为共面的同心圆，金星公转半径小于地球公转半径.观测得每隔1.6年金星离