昌乐及第中学高三物理一轮复习导学案主备：审核：时间：NO.17系上鞋带，健步如飞，其实束缚也是一种爱。1专题17万有引力定律与卫星航天知识【考纲要求】环绕速度Ⅱ第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ解读：1.明确卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，特别是地球同步卫星的运行特点。2.了解卫星（飞船）的发射、变轨与交会对接问题。【要点难点】1.三个宇宙速度：（1）明确第一、第二、第三宇宙速度（v1v2v3）的意义（2）当发射速度v与宇宙速度分别有如下关系时，被发射物体的运动情况：①当v＜v1时，被发射物体最终仍将落回地面；②当v1≤v＜v2时，被发射物体将环绕地球运动，成为地球卫星；③当v2≤v＜v3时，被发射物体将脱离地球束缚，成为环绕太阳运动的“人造行星”；④当v≥v3时，被发射物体将从太阳系中逃逸。2.卫星（飞船）的发射、变轨与交会对接【问题1】如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ.若卫星的发射速度为v0，第一宇宙速度为v1，在同步轨道Ⅱ上的运行速度为v2，则()A．v0>v1>v2B．若卫星的发射速度为2v0，卫星最终围绕地球运行的轨道半径将变大C．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度等于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ思考1.卫星的发射速度与运行的高度关系？2.卫星由低（高）轨道运行到高(低)轨道需要加速还是减速？【探究突破】1.人造卫星宇宙速度【例题1】我国自行研制的“风云一号”、“风云二号”气象卫星运行的轨道是不同的。“一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期是12h；“二号”是地球同步卫星。两颗卫星相比号离地面较高；号观察范围较大；号运行速度较大。若某天上午8昌乐及第中学高三物理一轮复习导学案主备：审核：时间：NO.17系上鞋带，健步如飞，其实束缚也是一种爱。2点“风云一号”正好通过某城市的上空，那么下一次它通过该城市上空的时刻将是。练习1.在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是（）A．它们的质量可能不同B．它们的速度可能不同C．它们的向心加速度可能不同D．它们离地心的距离可能不同2.人造天体在运动过程中的能量关系【例题2】2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程。某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为m，月球半径为R，月面的重力加速度为月g。以月面为零势能面，“玉兔”在h高度的引力势能可表示为hRRGMmhEP，其中G为引力常量，M为月球质量。若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为A．RhhRRmg2月B．RhhRRmg2月C．RhhRRmg22月D．RhhRRmg21月练习2.地球质量为M，半径为R，自转角速度为.万有引力恒量为G，如果规定物体在离地球无穷远处势能为0，则质量为m的物体离地心距离为r时，具有的万有引力势能可表示为rMmGEp.国际空间站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大气层上空绕地球飞行的一个巨大人造天体，可供宇航员在其上居住和科学实验。设空间站离地面高度为h，如果杂该空间站上直接发射一颗质量为m的小卫星，使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，由该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能？3.双星及三星问题【例题3】如图所示，双星系统中的星球A、B都可视为质点，A、B绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，A、B之间距离不变，引力常量为G，观测到A的速率为v、运行周期为T，二者质量分别为m1、m2.求(1)B的周期和速率．(2)A受B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体对它的引力，试昌乐及第中学高三物理一轮复习导学案主备：审核：时间：NO.17系上鞋带，健步如飞，其实束缚也是一种爱。3求m′.(用m1、m2表示)思考：双星的周期、角速度有什么特点？练习3.我们知道在一个恒星体系中，各个行星围绕着该恒星的运转半径r与运转周期T之间一般存在以下关系：r3T2＝k，k的值由位于中心的恒星的质量决定．现在，天文学家又发...
