2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第7章萬有引力與宇宙航行第4節(jié)宇宙航行(5)課件

1、7.4 宇宙航行本節(jié)任務(wù)：宇宙速度（區(qū)分發(fā)射速度和環(huán)繞速度）雙星問題宇宙速度數(shù)值(km/s)意義第一宇宙速度7.9是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大速度第二宇宙速度11.2使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度第三宇宙速度16.7使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度三種宇宙速度1三種宇宙速度（發(fā)射速度）區(qū)別發(fā)射速度和環(huán)繞速度（1）發(fā)射速度：指被發(fā)射物在地面附近離開發(fā)射裝置時的初速度,并且一旦發(fā)射后就再無能量補充,被發(fā)射物僅依靠自己的初動能克服地球引力上升一定的高度,進(jìn)入運動軌道 （2）環(huán)繞速度：是指衛(wèi)星在進(jìn)入運行軌道后繞地球做勻速圓周運動的線速度當(dāng)衛(wèi)星“貼著”地

2、面運行時,運行速度等于第一宇宙速度 注意：衛(wèi)星的實際環(huán)繞速度一定小于發(fā)射速度1.組成星球的物質(zhì)靠引力吸引在一起隨星球自轉(zhuǎn).如果某質(zhì)量分布均勻的星球自轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為G,為使該星球不至于瓦解,該星球的密度至少是? 2.雙星系統(tǒng)中：O點離質(zhì)量較大的星體較遠(yuǎn)（ ）若在O點放一物體,則物體受兩星體的萬有引力合力為零（ ）雙星的質(zhì)量一定,雙星間距離越大,其轉(zhuǎn)動周期越大（ ）3.例：此雙星系統(tǒng)中體積較小成員能“吸食”另一顆體積較大星體的表面物質(zhì),假設(shè)在演變的過程中兩者球心之間的距離保持不變.判斷：它們做圓周運動的萬有引力保持不變（ ）它們做圓周運動的角速度不斷變小（ ）質(zhì)量較大星體圓周運動軌跡的

3、半徑變大,線速度變大（ ）1.能否發(fā)射一顆周期為80min的人造地球衛(wèi)星？2.將衛(wèi)星送入低軌道和送入高軌道哪一個更容易？為什么？ 所需要的發(fā)射速度,哪一個更大？為什么？3.發(fā)射速度和衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)的速度是不是同一速度？ 發(fā)射速度大說明什么？衛(wèi)星運行速度大又說明什么？4.發(fā)射探月衛(wèi)星和火星探測器,發(fā)射速度為多大？5.關(guān)于第一宇宙速度,判斷：它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度 （ ）它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運行速度（ ）它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度（ ）它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時近地點的速度（ ）1.組成星球的物質(zhì)靠引力吸引在一起隨星球自轉(zhuǎn).如果某質(zhì)量分布均勻的星球自轉(zhuǎn)周期為

4、T,萬有引力常量為G,為使該星球不至于瓦解,該星球的密度至少是? 2.雙星系統(tǒng)中：O點離質(zhì)量較大的星體較遠(yuǎn)（ ）若在O點放一物體,則物體受兩星體的萬有引力合力為零（ ）雙星的質(zhì)量一定,雙星間距離越大,其轉(zhuǎn)動周期越大（ ）3.例：此雙星系統(tǒng)中體積較小成員能“吸食”另一顆體積較大星體的表面物質(zhì),假設(shè)在演變的過程中兩者球心之間的距離保持不變.判斷：它們做圓周運動的萬有引力保持不變（ ）它們做圓周運動的角速度不斷變?。?）質(zhì)量較大星體圓周運動軌跡的半徑變大,線速度變大（ ）2.冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng),同時繞它們連線上的O點做勻速圓周運動O點到冥王星的距離為兩者連線距離的八分之一,關(guān)

5、于冥王星與卡戎的（ ） A質(zhì)量之比為81 B向心力大小之比為17C角速度大小之比為 17 D線速度大小之比為171.某星球第一、二宇宙速度的關(guān)系 ,半徑為R的星球,宇航員在該星球上以初速度v0豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的物體,不計空氣阻力,經(jīng)t秒后物體落回手中在該星球表面上至少以多大的初速度水平拋出一個物體,物體將不再落回星球表面？在該星球表面上至少以多大的初速度豎直拋出一個物體,物體將不再落回星球表面？D區(qū)別發(fā)射速度和環(huán)繞速度（1）發(fā)射速度：指被發(fā)射物在地面附近離開發(fā)射裝置時的初速度,并且一旦發(fā)射后就再無能量補充,被發(fā)射物僅依靠自己的初動能克服地球引力上升一定的高度,進(jìn)入運動軌道 （2）環(huán)繞速

6、度：是指衛(wèi)星在進(jìn)入運行軌道后繞地球做勻速圓周運動的線速度當(dāng)衛(wèi)星“貼著”地面運行時,運行速度等于第一宇宙速度 注意：衛(wèi)星的實際環(huán)繞速度一定小于發(fā)射速度一、宇宙速度 1.宇宙速度與運動軌跡的關(guān)系(1)v發(fā) km/s時,衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動.(2)7.9 km/sv發(fā) km/s,衛(wèi)星繞地球運動的軌跡為橢圓.(3)11.2 km/sv發(fā) km/s,衛(wèi)星繞太陽做橢圓運動.(4)v發(fā)16.7 km/s,衛(wèi)星將掙脫太陽引力的束縛,飛到太陽系以外的空間.7.911.216.7P1、P2為兩顆行星,距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運動.圖2中縱坐標(biāo)表示行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a,橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方,兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關(guān)系,它們左端點橫坐標(biāo)相同.則()AP1的平均密度比P2的大BP1的“第一宇宙速度”比P2的小Cs1的向心加速度比s2的大Ds1的公轉(zhuǎn)周期比s2的大AC展練一練：我國成功發(fā)射了“神舟九號”載人飛船,假設(shè)飛船繞地球做勻速圓周運動,下列正確的是()A飛船的運行速度小于地球的第一宇宙速度B若知道飛船運動的周期和軌道半徑,再