5.2+人造卫星　宇宙速度+课件+-2027届高考物理一轮复习

第24课时人造卫星宇宙速度学习目标:1.会比较卫星运动的各物理量之间的关系。2.理解三种宇宙速度,会求解第一宇宙速度。3.会分析天体中的“追及”问题。4.知道同步卫星的特点及应用。××√√×√

考点一宇宙速度问题1.宇宙速度

宇宙速度数值(km·s-1)意义第一宇宙速度

地球卫星

发射速度(环绕速度),也是人造卫星的最大

速度

第二宇宙速度

物体挣脱地球引力束缚的

发射速度(逃逸速度)

第三宇宙速度

物体挣脱太阳引力束缚的

发射速度(脱离速度)

7.9最小环绕11.2最小16.7最小2.卫星发射速度与卫星运动轨迹的关系

3.计算第一宇宙速度的方法

典例1

宇宙速度是从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星、行星际和恒星际飞行器所需的最低速度。下列关于宇宙速度的说法正确的是(

)A.第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度B.若飞行器的发射速度大于第二宇宙速度,则飞行器将绕地球做椭圆运动C.若飞行器的发射速度大于第三宇宙速度,则飞行器将绕太阳运动D.卫星绕地球做圆周运动的速率可能大于第一宇宙速度A

C考点二人造卫星的运动参量的分析

越小越大慢

GM=gR23.人造卫星卫星运行的轨道平面一定通过地心,一般分为赤道轨道、极地轨道和其他轨道,同步卫星中的静止卫星的轨道是赤道轨道。(1)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。(2)同步卫星①静止卫星的轨道平面与

共面,且与地球自转的方向相同。

②周期与地球自转周期相等,T=

。

③高度固定不变,h=3.6×107m。④运行速率约为v=3.1km/s。(3)近地卫星:轨道在

附近的卫星,其轨道半径r=R(地球半径),运行速度等于第一宇宙速度v=7.9km/s(人造地球卫星做匀速圆周运动的最大运行速度)。

赤道平面24h地球表面典例3

中国空间站运行在距离地球表面约400km高的近地轨道上,而地球同步卫星离地高度约为36000km。如图所示,a为静止在地球赤道上的物体,b为中国空间站,c为地球同步卫星,则下列说法正确的是(

)A.线速度的大小关系为va>vb>vcB.周期关系为Ta<Tb<TcC.向心加速度的关系为ab>ac>aaD.同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s,小于16.7km/sC

A对点演练1

(2025南通一模)2024年12月17日,中国航天员创造了最长太空行走的世界纪录,空间站在距离地面约400km高处的圆轨道上运动,则航天员(

)A.受到的合力为零B.始终在北京的正上方C.绕地球运动的周期为24hD.绕地球运动的速度小于7.9km/sD考点三人造卫星中的追及相遇问题1.天体运动中的“相遇”是指两天体运行过程中相距最近,如图甲所示,而图乙时刻,地球和行星相距最远。甲乙2.从图甲开始分析两天体转过的角度或圈数。

状态关系(同向)相距最近(1)角度关系:ω1t-ω2t=n·2π(n=1,2,3,…)(2)圈数关系:=n(n=1,2,3…)相距最远(1)角度关系:ω1t-ω2t=(2n-1)π(n=1,2,3…)(2)圈数关系:(n=1,2,3…)典例5

我国发射的高分系列卫星中,高分四号卫星处于地球同步轨道。如图所示,卫星A是位于赤道平面内、绕行方向与地球自转方向相同的近地卫星,B是高分四号地球同步卫星,此时刻A、B连线与地心恰在同一直线上且相距最近。已知A