65宇宙航行王元深

1、6.5宇宙航行千年飛天夢萬戶飛天萬戶可能用自制的小火箭完成飛天夢想嗎？是速度大容易飛出地球呢還是速度小容易飛出地球呢？科學設想如果我們站在地球的高山上水平丟出去一個物體，改物體會做什么運動？增加初速度，位移會怎么變化？如果速度達到某個極限，物體還會呆在地球表面嗎？ 近地衛(wèi)星的最小發(fā)射速度 對于衛(wèi)星，它環(huán)繞地球做勻速圓周運動，有地球給予的萬有引力提供向心力：rvm22rMmGrGMv 公式 由公式可以知道，當衛(wèi)星軌道半徑r越小，線速度就會越大， 當r等于地球半徑R時，所得的就是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度，rGMv 衛(wèi)星A和B誰的速度大？ 衛(wèi)星B和衛(wèi)星C呢？ 已知地球質(zhì)量約為 半徑R=640

2、0km,求在地球表面附近運行的近地衛(wèi)星的線速度為多少。 解， 近地衛(wèi)星向心力由萬有引力提供 kg24100 . 6rvm22rMmGrGMv 62411104 . 6100 . 61067. 6skm/9 . 7第一宇宙速度 衛(wèi)星的最小發(fā)射速度稱為第一宇宙速度， 這個速度是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，也是最小發(fā)射速度。RGMv 1skm/9 . 7三個宇宙速度 由 可以推出各個星球的第一宇宙速度表達式GMgR2RGMv 1gRv 1練習2 已知月球表面的重力加速度為 ，半徑R=1738km，求在月球上發(fā)射月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。 解2/6 . 1smgRv 1610738. 16 . 1skm/6

3、67573. 11,關于第一宇宙速度，下列說法正確的是（ ）A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球運行的最小速度B.它是人造衛(wèi)星在近地圓軌道上的繞行速度C.它是衛(wèi)星進入近地圓軌道的最小發(fā)射速度D.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上的近地點的速度BC 衛(wèi)星的軌道半徑不同，線速度不同；那么它們的周期會不會也不同呢？衛(wèi)星的周期衛(wèi)星有地球的萬有引力提供向心力：其中r為衛(wèi)星的軌道半徑且：r=R +h2224rmMGrTm地地GMrT32練習2 已知地球半徑R=6400km, 一衛(wèi)星在地球表面高1600km處繞地球做圓周運動，求衛(wèi)星的線速度和周期。 解地GMrT3224113661098. 51067. 6106 . 1104 .

4、 614. 32s7115rvm22rMmGrGMv 662411106 . 1104 . 61098. 51067. 6skm/061. 7衛(wèi)星周期的變化 根據(jù)上式，當衛(wèi)星軌道半徑增大時周期會增大， 那么衛(wèi)星的最小周期是多少呢？這時候的軌道半徑和地球半徑的關系是？地GMrT32練習：求近地衛(wèi)星的周期練習：求近地衛(wèi)星的周期6 31124(6.37 10 ) 2 3.146.67 105.98 10 s 地GMRT323 5.06 1084.3mins我們能否發(fā)射一顆周我們能否發(fā)射一顆周期為期為80min的衛(wèi)星？的衛(wèi)星？根據(jù)前面的計算，地球的衛(wèi)星的最小周期是84.3min，當軌道半徑提高，周期也

5、會同時變大。假設周期為一天，那么這個衛(wèi)星距離地面有多高呢？地GMrT32地GMrT323224地GMTr 322411214. 341098. 51067. 686400km42400kmRrh4106 . 32、地球同步衛(wèi)星的運行特征可概括為四個一定可概括為四個一定定軌道平面定軌道平面,其運行軌道平面在赤道平面內(nèi)；其運行軌道平面在赤道平面內(nèi)；定周期定周期,即運行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期（即運行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期（24 h）定高度定高度，即離地面高度一定（，即離地面高度一定（h=36000 km）定速度定速度，即運行速度一定（，即運行速度一定（v3.1km/s）2022年6月28日星期二 為了衛(wèi)

6、星之間不互相干擾，大約3左右才能放置1顆，這樣地球的同步衛(wèi)星只能有120顆。可見，空間位置也是一種資源。5人造地球衛(wèi)星可在高度不同的軌道上運轉(zhuǎn)，下人造地球衛(wèi)星可在高度不同的軌道上運轉(zhuǎn)，下述判斷正確的是述判斷正確的是 （ ）A各國發(fā)射的所有人造地球衛(wèi)星的運行速度都不各國發(fā)射的所有人造地球衛(wèi)星的運行速度都不超過超過B各國發(fā)射的所有人造地球衛(wèi)星的運行周期都不各國發(fā)射的所有人造地球衛(wèi)星的運行周期都不超過超過C若衛(wèi)星軌道為圓形，則該圓形的圓心必定與地若衛(wèi)星軌道為圓形，則該圓形的圓心必定與地心重合心重合D地球同步衛(wèi)星可相對地面靜止在北京的正上空地球同步衛(wèi)星可相對地面靜止在北京的正上空地RGMvm GMRRTm地地2 A C.對于同一軌道平面的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ）A.根據(jù) ，可知線速度B.萬有引力C.角速度D.向心加速度grv BAvv CBAFFFCBACBAaaaC