⑴由Mm宇宙航行习题知识点一、第一宇宙速度的计算第一宇宙速度是在地面发射卫星的最小速度,也是近地圆轨道上卫星的运行速度.计算第一宇宙速度有两种方法:⑵由mg=m^■得:vgR.【例题】1.某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t后,物体以速率v落回手中.已知该星球的半径为R,求该星球上的第一宇宙速度.针对练习1.(2014江苏)已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为()A.km/sB.km/sC.km/sD.km/s小结:推导地球上第一宇宙速度的方法也可以推广运用到其他星球上去.即知道了某个星球的质量M和半径R,或该星球的半径R及星球表面的重力加速度g,可以用同样的方法,求得该星球上的第一宇宙速度.知识点二、人造地球卫星1.卫星轨道卫星绕地球运动的轨道可以是椭圆轨道,也可以是圆轨道.卫星绕地球沿椭圆轨道运行时,地心位于椭圆的一个焦点上,其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律.卫星绕地球沿圆轨道运行时,由于地球对卫星的万有引力提供卫星绕地球运动的向心力,而万有引力指向地心,所以,地心必须是卫星圆轨道的圆心.卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步卫星),也可以和赤道平面垂直,还可以和赤道平面成任意角度,如图所示.2.人造地球卫星的线速度V、角速度3、周期T、加速度a与轨道半径r的关系如下:项目推导式关系式结论V与r的关系MmV2G=mr2r/GMV=Y;r越大,v越小3与r的关系MmG=mr32r2/GiM3=X仁r越大,3越小v2=mR得:地•赤道轨T与r的关系Mm(2n)Gr2-叭TJ2r3T-2叫亦r越大,T越大a与r的关系MmG—mar2GMa—r2r越大,a越小由上表可以看出:卫星离地面高度越高,其线速度越小,角速度越小,周期越大,向心加速度越小.【例题】2.在圆轨道上质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球的半径R,地球表面的重力加速度为g,则(A.卫星运动的线速度为殛1c.卫星的向心加速度为2g针对练习2.如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星,关于各物理量的关系,下列说法正确的是()A.根据v={gr,可知vA
FB>FcC•角速度咛叫>叫D•向心加速度aA