学案 13 宇宙航行1.在平抛运动中,若高度一定,平抛运动的初速度越大,其水平位移________.2.行星做匀速圆周运动的向心力是由__________提供的,它环绕太阳运行的速率 v= .3.若卫星受到的万有引力小于它做圆周运动所需要的向心力,将做________________运动;若大于所需要的向心力,将做____________运动.一、宇宙速度[问题情境] 请同学们阅读教材,思考并回答下列问题:1.平抛物体的速度逐渐增大,物体的落地点如何变化?2.速度达到一定值后,物体能否落回地面?3.若不能,此速度必须满足什么条件?4.若此速度再增大,又会出现什么现象? [要点提炼]关于人造地球卫星1.概念当物体的________足够大时,它将会围绕______旋转而不再落回地面,成为一颗绕地球转动的____________.2.原理:人造卫星绕地球转动的向心力等于地球对它的__________.3.卫星的 v、ω、T 与运动半径 r 的关系G=[即学即用]1.假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的 2 倍后仍做圆周运动,则( )A.根据公式 v=ωr,可知卫星运动的线速度将增大到原来的 2 倍B.根据公式 F=mv2/r,可知卫星所需的向心力将减小到原来的 1/21C.根据公式 F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减小到原来的 1/4D.根据上述 B 和 C 中给出的公式,可知卫星运动的线速度减小到原来的2.人造地球卫星的轨道半径越大,则( )A.速度越小,周期越小B.速度越小,周期越大C.速度越大,周期越小D.速度越大,周期越大3.人造卫星环绕地球运转的速率 v= ,其中 g 为地面处的重力加速度,R 为地球半径,r为卫星离地球中心的距离.下列说法正确的是( )A.从公式可见,环绕速度与轨道半径的平方根成反比B.从公式可见,把人造卫星发射到越远的地方越容易C.上面环绕速度的表达式是错误的D.以上说法都错误二、三种宇宙速度的含义及推导第一宇宙速度[问题情境] 1.什么叫第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度? 2.请同学们根据万有引力定律和牛顿第二定律,结合圆周运动的有关知识推导第一宇宙速度. [要点提炼]第一宇宙速度是所有人造卫星的最大环绕速度,但却是发射人造卫星的最小发射速度,即人造卫星的运行速度 v≤7.9 km/s.不同星体上的宇宙速度是不同的,以上给出的是地球上的宇宙速度,但在计算各星球的第一宇宙速度时,公式 v=都是适用的,只要将 M、R 改成该星球的对应值即可.例 1 恒星演化发展到一定阶段,可能成为恒...