高中物理 3.4 人造衛(wèi)星宇宙速度同步素材（1） 教科版必修

1、3.4 人造衛(wèi)星 宇宙速度1、三個(gè)宇宙速度的大小及其物理意義第一宇宙速度7.9km/s ，又叫環(huán)繞速度，是物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度。第二宇宙速度11.2km/s ，又叫脫離速度，是物體克服地球引力脫離地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的速度。第三宇宙速度16.7km/s ，又叫逃逸速度，是物體掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系外的速度。2、第一宇宙速度是如何計(jì)算出來(lái)的？設(shè)地球的質(zhì)量為M，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛行器的質(zhì)量為m，飛行器的速度為v，它到地心的距離為r。飛行器運(yùn)動(dòng)所需向心力是由萬(wàn)有引力提供的，所以由此解出近似看作r與地球半徑相等，把數(shù)據(jù)代入，可以算出v=7.9Km/s3、發(fā)射速度與運(yùn)行速度發(fā)

2、射速度：將人造衛(wèi)星送入預(yù)定軌道運(yùn)行所必須具有的初速度。運(yùn)行速度：衛(wèi)星在軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所具有的速度。說(shuō)明：由于發(fā)射過(guò)程中要克服地球的引力和阻力做功，所以發(fā)射速度大于運(yùn)行速度。發(fā)射速度越大，衛(wèi)星離地面越高，實(shí)際繞地球運(yùn)行的速度越小。向高軌道發(fā)射衛(wèi)星比向低軌道發(fā)射衛(wèi)星要困難得多。4、衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)各物理量隨軌道半徑的變化情況（1） 由得：即隨著軌道半徑的增加，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的向心力和向心加速度都減小。（2） 由得：即隨著軌道半徑的增加，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度減小。（3） 由得：即隨著軌道半徑的增加，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的角速度減小。（4） 由得：隨著軌道半徑的增加，做勻速

3、圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期增大。8：一顆小行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，則這顆小行星運(yùn)轉(zhuǎn)的周期是（ ）A4年 B6年 C8年 D/9年分析：根據(jù)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律得可知小行星的運(yùn)行周期是地球公轉(zhuǎn)周期的8倍。答案：C9：在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一種學(xué)說(shuō)叫做“宇宙膨脹說(shuō)”.這種學(xué)說(shuō)認(rèn)為萬(wàn)有引力常量G在緩慢地減小，根據(jù)這一理論，在很久很久以前，太陽(yáng)系中地球的公轉(zhuǎn)情況與現(xiàn)在相比（ ）A公轉(zhuǎn)半徑R較大 B公轉(zhuǎn)周期T較小C公轉(zhuǎn)速率v較小 D公轉(zhuǎn)角速度較小分析：由G減小可知太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力在不斷減小，將導(dǎo)致地球不斷做離心運(yùn)動(dòng)，認(rèn)為離心過(guò)程中滿足圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即地球在做半徑不斷增大的圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得正確答案為B。答案：B10：把太陽(yáng)系各行星的軌跡近似的看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星（ ）A周期越小 B線速度越小 C角速度越小 D加速度越小分析：根據(jù)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得正確答案為BCD。答案：BCD11：高空遙感探測(cè)衛(wèi)星在距地球表面高為h處繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)。如果地球質(zhì)量為M，。半徑為R，人造衛(wèi)星質(zhì)量為m，萬(wàn)有引力常量為G，試求（1