专题 4.5 宇宙航行 考点精讲一、宇宙速度1．第一宇宙速度(环绕速度)(1)数值 v1＝7.9 km/s，是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星最大的环绕速度．(2)第一宇宙速度的计算方法① 由 GMmR2＝mv2R 得 v＝ GMR ．② 由 mg＝mv2R 得 v＝．2．第二宇宙速度(脱离速度)：v2＝11.2 km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．3．第三宇宙速度(逃逸速度)：v3＝16.7 km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．二、人造卫星1．卫星的轨道(1)赤道轨道：卫星的轨道在赤道平面内，同步卫星就是其中的一种．(2)极地轨道：卫星的轨道过南北两极，即在垂直于赤道的平面内，如极地气象卫星．(3)其他轨道：除以上两种轨道外的卫星轨道，且轨道平面一定通过地球的球心．2．地球同步卫星的特点(1)轨道平面一定：轨道平面和赤道平面重合．(2)周期一定：与地球自转周期相同，即 T＝24 h＝86 400 s.(3)角速度一定：与地球自转的角速度相同．(4)高度一定：据 GMmr2＝m4π2T2 r 得 r＝GMT24π2＝4.23×104 km，卫星离地面高度 h＝r－R≈6R(为恒量)．(5)绕行方向一定：与地球自转的方向一致．3．卫星的各物理量随轨道半径变化的规律 4．卫星运动中的机械能(1)只在万有引力作用下卫星绕中心天体做匀速圆周运动和沿椭圆轨道运动，机械能均守恒，这里的机械能包括卫星的动能和卫星(与中心天体)的引力势能．(2)质量相同的卫星，圆轨道半径越大，动能越小，势能越大，机械能越大．三、1．解决天体圆周运动问题的两条思路(1)在中心天体表面或附近而又不涉及中心天体自转运动时，万有引力等于重力，即 GMmR2＝mg，整理得 GM＝gR2，称为黄金代换．(g 表示天体表面的重力加速度)(2)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即GMmr2＝mv2r ＝mrω2＝m4π2rT2 ＝man.2．用好“二级结论”，速解参量比较问题“二级结论”有：(1)向心加速度 a∝1r2，r 越大，a 越小；(2)线速度 v∝1r，r 越大，v 越小，r＝R 时的 v 即第一宇宙速度(绕行天体在圆轨道上最大的线速度，发射卫星时的最小发射速度)；(3)角速度 ω∝1r3，r 越大，ω 越小；(4)周期 T∝，r 越大，T 越大．即“高轨低速周期长，低轨高速周期短”． 考点精练题组 1 人造卫星1．关于人造地球卫星，下列说法正确的是(已知地球半径为 6 400 km)( )A．运行的轨道半径越大，线速度也越大B．运行的速率可能等于 8.3 km/sC．运行的轨道半径越大，周期也越大D．运行的周...
