第 4 节 宇宙航行1．宇宙速度(1)物体在地球附近绕地球运动时，太阳的作用可以忽略。在简化之后，物体只受到指向地心的引力作用，物体绕地球的运动可视作匀速圆周运动。设地球的质量为 m 地，物体的质量为 m，速度为 v，它到地心的距离为 r。万有引力提供物体运动所需的向心力，有□ G ＝ m ，故物体的绕行速度 v＝□ 。只要知道地球的质量 m 地和物体做圆周运动的轨道半径r，就可以求出物体绕行速度的大小。(2)已知地球质量，近地卫星的飞行高度远小于地球半径(6400 km)，可以近似用地球半径 R 代替卫星到地心的距离 r。把数据代入上式后算出 v＝＝7.9 km/s。(3)物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，可近似认为向心力由□ 重力 提供，有mg＝m，故 v＝□。(4)宇宙速度续表注意：理论研究指出，在地面附近发射飞行器，如果速度大于 7.9 km/s，又小于 11.2 km/s，它绕地球运动的轨迹是□ 椭圆 。2．人造地球卫星(1)1957 年 10 月 4 日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功。1970 年 4 月 24 日，我国第一颗人造地球卫星“东方红 1 号”发射成功。(2)地球同步卫星位于赤道上方高度约为□ 36000 _km 处，因相对地面静止，也称□ 静 止卫星。地球同步卫星与地球以相同的□ 角速度 转动，周期与地球□ 自转周期 相同。3．载人航天与太空探索1961 年 4 月，苏联航天员加加林成为人类进入太空第一人。1969 年 7 月，美国阿波罗11 号飞船登月。2003 年 10 月 15 日，我国神舟五号宇宙飞船将杨利伟送入太空。典型考点一 对三个宇宙速度的理解1．若取地球的第一宇宙速度为 8 km/s，某行星的质量是地球质量的 6 倍，半径是地球半径的 1.5 倍，此行星的第一宇宙速度约为( )A．16 km/s B．32 km/sC．4 km/s D．2 km/s答案 A解析 由 G＝m 得 v＝ ，因为行星的质量 M′是地球质量 M 的 6 倍，半径 R′是地球半径 R 的 1.5 倍，即 M′＝6M，R′＝1.5R，所以＝＝＝2，则 v′＝2v≈16 km/s，A 正确。2．(多选)下列关于三种宇宙速度的说法中，正确的是( )A．第一宇宙速度 v1＝7.9 km/s，第二宇宙速度 v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于 v1，小于 v2B．美国发射的凤凰号火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度C．第二宇宙速度是在地面附近发射飞行器，使其克服地球引力，永远离开地球的最小发射速度D．第一宇宙速度 7.9 ...
