第五章 万有引力与航天宇宙航行(总25)【学习目标】1
了解三个宇宙速度的含义;能推算第一宇宙速度
了解不同类型的人造卫星的异同
能定性了解卫星变轨问题
了解发射速度和运行速度的区别
一、知识整理:1
第一宇宙速度: 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,大小为
具体公式为v= 或v=
第二宇宙速度: 物体速度等于或大于 时,就会克服地球的引力,永远离开地球
第三宇宙速度: 物体速度等于或大于 时,就会克服太阳的引力,永远离开太阳系 二、例题讨论:要点一:不同类型的人造卫星的异同1
由于卫星做圆周运动的向心力必须由地球给它的万有引力来提供,所以所有的地球卫星包括同步卫星,其轨道圆的圆心都必须在地球的 上
同步卫星的特点:(1) 周期一定:同步卫星在赤道上空相对地球静止
(2) 角速度一定: 同步卫星绕地球运行的角速度等于 的角速度
(3) 轨道一定: (4) 线速度大小一定: 例1、甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道
以下判断正确的是( )A
甲的周期大于乙的周期 B
乙的速度大于第一宇宙速度C
甲的加速度小于乙的加速度 D
甲在运行时能经过北极的正上方要点二:环绕速度和发射速度的联系和区别1
不同高度处的人造卫星在圆轨道上的运行速度即环绕速度v环绕= , 其大小随半径的增大而减小
但是,由于在人造地球卫星发射过程中火箭要克服地球引力做功,势能增大,所以将卫星发射到离地球越远的轨道,在地面上所需的发射速度就越大,此时v发射> v 环2
人造地球卫星的最小发射速度对应将卫星发射到近地表面运行,此时发射时的动能全部作为绕行的动能而不需要转化为重力势能
此速度即为第一宇宙速度,此时v发射= v 环绕
例2、发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入