4人造衛(wèi)星宇宙速度

1、繞地球作勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，繞地球作勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，其所需向心力由萬有引力提供其所需向心力由萬有引力提供一、衛(wèi)星的運(yùn)行一、衛(wèi)星的運(yùn)行( (圓周軌道圓周軌道) )Main Idea 萬有引力萬有引力 = = 向心力向心力重力近似重力近似 = =萬有引力萬有引力基本方程：基本方程：輔助方程：輔助方程：2rMmGrvm2marm222mrT2rMGa 3rMGGMrT32MvGrA AB BC Cv v1 1=7.9km/s=7.9km/s 思考：思考：宇宙速度與衛(wèi)星繞地球的環(huán)繞速度是一個意思嗎？1124626.67105.9810/7.9/6.3710gRgRG MVmskmsRVR得或22M

2、mVGmRR1gRG MVR當(dāng)物體的速度大于或等于當(dāng)物體的速度大于或等于11.2km/s時，衛(wèi)星時，衛(wèi)星就會脫離地球的引力，不再繞地球運(yùn)行。我就會脫離地球的引力，不再繞地球運(yùn)行。我們把這個速度叫第二宇宙速度。達(dá)到第二宇們把這個速度叫第二宇宙速度。達(dá)到第二宇宙速度的物體還受到太陽的引力。宙速度的物體還受到太陽的引力。如果物體的速度等于或大于如果物體的速度等于或大于16.7km/s，物體，物體就擺脫了太陽引力的束縛，飛到太陽系以外就擺脫了太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去。我們把這個速度叫第三宇宙的宇宙空間去。我們把這個速度叫第三宇宙速度。速度。同步衛(wèi)星軌道同步衛(wèi)星軌道四、地球同步衛(wèi)星四、

3、地球同步衛(wèi)星 地球同步衛(wèi)星是保持在地球地球同步衛(wèi)星是保持在地球赤道的地面上空、運(yùn)行周期赤道的地面上空、運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同與地球的自轉(zhuǎn)周期相同的人的人造地球衛(wèi)星。造地球衛(wèi)星。rRh222Mm4GmrrTRh232GMTr4得：得：得：得：232GMThR473.58 10 m同步衛(wèi)星離地面同步衛(wèi)星離地面的高度是定值的高度是定值特點(diǎn)：特點(diǎn)：1.2.3.距地面高度一定距地面高度一定(h=3.6(h=3.610107 7m)m)(4)(222hRTmhRMmGRGMTh3224把T=86400s,M=5.98x1024kg,R=6.37x106m得h=3.58x107m即軌道平面一定即軌道平

4、面一定,高度一定高度一定,運(yùn)動快慢一定運(yùn)動快慢一定常見的人造衛(wèi)星常見的人造衛(wèi)星通通信信衛(wèi)衛(wèi)星星氣氣象象衛(wèi)衛(wèi)星星資資源源衛(wèi)衛(wèi)星星技技術(shù)術(shù)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)衛(wèi)衛(wèi)星星1. 1. 宇宙速度宇宙速度第一宇宙速度第一宇宙速度v v1 1=7.9km/s=7.9km/s第二宇宙速度第二宇宙速度v v2 2=11.2km/s=11.2km/s第三宇宙速度第三宇宙速度v v3 3=16.7km/s=16.7km/s2.2.衛(wèi)星的運(yùn)行衛(wèi)星的運(yùn)行2MaGr3MGr3rT2GM MvGr3.3.地球同步衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星保持在地球赤道的地面上空、運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周保持在地球赤道的地面上空、運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同的人造地

5、球衛(wèi)星。期相同的人造地球衛(wèi)星。1 1關(guān)于第一宇宙速度，下面說法：它是人造衛(wèi)星繞地關(guān)于第一宇宙速度，下面說法：它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度；它是發(fā)射人造衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌球飛行的最小速度；它是發(fā)射人造衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌道的最小速度；它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度；道的最小速度；它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度；它是發(fā)射人造衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌道的最大速度。以上它是發(fā)射人造衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌道的最大速度。以上說法中正確的有（）說法中正確的有（） A A B B C C D DB B2.2.地球的第一宇宙速度約為地球的第一宇宙速度約為8km/s8km/s，某行星的質(zhì)量是地，某行星的質(zhì)量是地 球質(zhì)量的球質(zhì)

6、量的6 6倍，半徑是地球半徑的倍，半徑是地球半徑的1.51.5倍，則該行星的第一倍，則該行星的第一宇宙速度約為宇宙速度約為( )( )A 4km/s B 8km/s C 16km/s D 32km/sA 4km/s B 8km/s C 16km/s D 32km/sC3.目前在地球赤道上空有很多不同用途的同步衛(wèi)星，它們雖然質(zhì)量、功能各不相同但有相同的( )A、速率 B、角速度 C、向心力 D、離地高度ABD4. 4. 火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓。已知火衛(wèi)一的周期為道近似為圓。已知火衛(wèi)一的周期為7 7小時小時3939分。

7、火衛(wèi)二的分?；鹦l(wèi)二的周期為周期為3030小時小時1818分，則兩顆衛(wèi)星相比分，則兩顆衛(wèi)星相比( )( )A A火衛(wèi)一距火星表面較近火衛(wèi)一距火星表面較近 B B火衛(wèi)二的角速度較大火衛(wèi)二的角速度較大C C火衛(wèi)一的運(yùn)動速度較大火衛(wèi)一的運(yùn)動速度較大D D火衛(wèi)二的向心加速度較大火衛(wèi)二的向心加速度較大ACACADAD5 5某同學(xué)通過直播得知某同學(xué)通過直播得知“神舟神舟”六號在圓軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)一圈六號在圓軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)一圈的時間小于的時間小于2424小時，由此他將其與同步衛(wèi)星進(jìn)行比較而得小時，由此他將其與同步衛(wèi)星進(jìn)行比較而得出以下結(jié)論，其中正確的是（出以下結(jié)論，其中正確的是（ ）A.“A.“神舟神舟”六號運(yùn)行的向心

8、加速度大于同步衛(wèi)星的向心六號運(yùn)行的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度加速度B.“B.“神舟神舟”六號在圓軌道上的運(yùn)行速率小于同步衛(wèi)星的速六號在圓軌道上的運(yùn)行速率小于同步衛(wèi)星的速率率C.“C.“神舟神舟”六號在圓軌道上的運(yùn)行角速度小于同步衛(wèi)星的六號在圓軌道上的運(yùn)行角速度小于同步衛(wèi)星的角速度角速度D.“D.“神舟神舟”六號運(yùn)行時離地面的高度小于同步衛(wèi)星的高度六號運(yùn)行時離地面的高度小于同步衛(wèi)星的高度6 6在圓軌道上運(yùn)動的質(zhì)量為在圓軌道上運(yùn)動的質(zhì)量為m m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑的距離等于地球半徑R R，地面上的重力加速度為，地面上的重力加速度為g g，則（則

9、（ ） A A衛(wèi)星運(yùn)動的速度為衛(wèi)星運(yùn)動的速度為 B B衛(wèi)星運(yùn)動的周期為衛(wèi)星運(yùn)動的周期為C C衛(wèi)星運(yùn)動的加速度為衛(wèi)星運(yùn)動的加速度為 D D衛(wèi)星的動能為衛(wèi)星的動能為2gRR4g1g21mgR2B B7 7“探路者探路者”號宇宙飛船在宇宙深處飛行過程中，發(fā)現(xiàn)號宇宙飛船在宇宙深處飛行過程中，發(fā)現(xiàn)A A、B B兩顆天體各有一顆靠近表面飛行的衛(wèi)星，并測得兩顆兩顆天體各有一顆靠近表面飛行的衛(wèi)星，并測得兩顆衛(wèi)星的周期相等，以下判斷正確的是（衛(wèi)星的周期相等，以下判斷正確的是（ ）A A天體天體A A、B B表面的重力加速度與它們的半徑成正比表面的重力加速度與它們的半徑成正比B B兩顆衛(wèi)星的線速度一定相等兩顆衛(wèi)星

10、的線速度一定相等C C天體天體A A、B B的質(zhì)量一定相等的質(zhì)量一定相等D D天體天體A A、B B的密度一定相等的密度一定相等ADAD8 8我國發(fā)射的我國發(fā)射的“亞洲一號亞洲一號”地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量為為1.24 t1.24 t，在某一確定的軌道上運(yùn)行，在某一確定的軌道上運(yùn)行. .下列說法中正確的下列說法中正確的是（是（ ）A A它定點(diǎn)在北京正上方太空，所以我國可以利用它進(jìn)行電它定點(diǎn)在北京正上方太空，所以我國可以利用它進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播視轉(zhuǎn)播B B它的軌道平面一定與赤道平面重合它的軌道平面一定與赤道平面重合C C若要發(fā)射一顆質(zhì)量為若要發(fā)射一顆質(zhì)量為2.48 t2.48 t的地球同步通信衛(wèi)星，則該的地球同步通信衛(wèi)星，則該衛(wèi)星的軌道半徑將比衛(wèi)星的軌道半徑將比“亞洲一號亞洲一號”衛(wèi)星軌道半徑大衛(wèi)星軌道半徑大D D要發(fā)射一顆質(zhì)量為要發(fā)射一顆質(zhì)量為2.48 t2.48 t的地球同步衛(wèi)星，則該衛(wèi)星的的地球同步衛(wèi)星，則該衛(wèi)星的軌道半徑將比軌道半徑將比“亞洲一號亞洲一號”衛(wèi)星軌道半徑小衛(wèi)星軌道半徑小B B1. 1. 宇宙速度宇宙速度第一宇宙速度第一宇宙速度v v1 1=7.9km/s=7.9km/s第二宇宙速度第二宇宙速度v v2 2=11.