第 7 章 万有引力与宇宙航行[巩固层·知识整合][提升层·能力强化]天体运动中易混概念的比较1．两个半径——天体半径和卫星轨道半径(1)天体半径：在中学物理中通常把天体看成一个球体，天体半径就是球的半径，反映了天体的大小。(2)卫星的轨道半径：是天体的卫星绕天体做圆周运动的轨迹圆的半径。(3)关系：一般情况下，天体卫星的轨道半径总大于该天体的半径。当卫星贴近天体表面运动时，可近似认为轨道半径等于天体半径。2．三种速度——运行速度、发射速度和宇宙速度三种速度的比较，见下表：比较项概念大小影响因素运行速度卫星绕中心天体做匀速圆周运动的速度v＝轨道半径 r 越大，v越小发射速度在地面上发射卫星的速度大于或等于 7.9 km/s卫星的发射高度越高，发射速度越大宇宙速度实现某种效果所需的最小卫星发射速度7.9 km/s11.2 km/s16.7 km/s不同卫星发射要求3.两种周期——自转周期和公转周期(1)自转周期：是天体绕自身某轴线转动一周所用的时间，取决于天体自身转动的快慢。(2)公转周期：是天体绕中心天体做圆周运动一周的时间，由＝mr 得 T＝2π，取决于中心天体的质量和运行天体到中心天体的距离，与运行天体自身质量无关。(3)联系：一般情况下天体的自转周期和公转周期是不等的，如地球自转周期为 24 小时，公转周期为 365 天。它们之间没有直接联系，在应用中要注意区别。4．两种轨道——圆形轨道和椭圆轨道(1)圆形轨道：卫星沿圆形轨道运行时，万有引力全部用来产生向心加速度。卫星的加速度、向心加速度相同，可由 G＝ma 得到。(2)椭圆轨道：卫星沿椭圆轨道运行时，万有引力一方面改变卫星运行速度的方向，另一方面改变卫星运行的速度大小。由 G＝ma 得到的是卫星运行的合加速度，而非卫星的向心加速度。5．两类运行——稳定运行和变轨运行(1)稳定运行卫星绕天体稳定运行时万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力。由＝m，得 v＝。由此可知，轨道半径 r 越大，卫星的速度越小。(2)变轨运行① 制动变轨：卫星的速率变小时，使得万有引力大于所需向心力，即 G＞m，卫星做向心运动，轨道半径将变小，所以要使卫星的轨道半径变小，需开动发动机使卫星做减速运动。② 加速变轨：卫星的速率增大时，使得万有引力小于所需向心力，即 G＜m，卫星做离心运动，轨道半径将变大，所以要使卫星的轨道半径变大，需开动反冲发动机使卫星做加速运动。【例 1】 为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星 P，其轨...
