宇宙速度人造衛(wèi)星第一頁，共十頁，2022年，8月28日一、宇宙速度1.第一宇宙速度：v1=7.9km/s，理論上人造衛(wèi)星的最小的發(fā)射速度，以此速度發(fā)射的人造衛(wèi)星近地面運(yùn)行，軌道半徑為地球半徑.同時，該速度又是最大環(huán)繞速度.2.第二宇宙速度：v2=11.2km/s，以此速度發(fā)射的人造衛(wèi)星擺脫地球的吸引，成為繞太陽轉(zhuǎn)動的人造天體，因此又稱為脫離速度.3.第三宇宙速度：v3=16.7km/s，以此速度發(fā)射的人造衛(wèi)星擺脫太陽的吸引，因此又稱為逃逸速度.知識點(diǎn)回顧：第二頁，共十頁，2022年，8月28日二、人造衛(wèi)星1.牛頓的設(shè)想：當(dāng)物體拋出的速度足夠大時，物體將會圍繞地球旋轉(zhuǎn)而不再落回地面，成為一顆繞地球轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星.2.原理：衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動時，

提供向心力，即=

=

=

,其中r為衛(wèi)星到地心的距離.3、同步衛(wèi)星.地球軌道同步衛(wèi)星地球軌道同步衛(wèi)星是指在赤道平面內(nèi)以和地球自轉(zhuǎn)角速度相同的角速度繞地球運(yùn)動的衛(wèi)星，地球軌道同步衛(wèi)星又叫通訊衛(wèi)星．同步衛(wèi)星有以下幾個特點(diǎn)：①周期一定T=24h；②角速度一定；③軌道一定；④環(huán)繞速度大小一定；⑤向心加速度大小一定．4.極地軌道衛(wèi)星極地軌道衛(wèi)星指運(yùn)行過程中通過兩極上空的衛(wèi)星，其軌道平面與地球赤道平面垂直，由于地球自轉(zhuǎn)，這種衛(wèi)星并非在某一經(jīng)度線上方運(yùn)動．該種衛(wèi)星可對全球進(jìn)行間斷性掃描.第三頁，共十頁，2022年，8月28日題型一、第一宇宙速度（全面、準(zhǔn)確理解第一宇宙速度的物理意義）【例1】月球質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1／81，半徑約為地球半徑的1／4，地球上第一宇宙速度約為7.9km/s，則月球上的第一宇宙速度約為多少？人造衛(wèi)星的第一宇宙速度即為衛(wèi)星貼近地球表面近地運(yùn)行的最大速度.應(yīng)用時可將該定義遷移應(yīng)用于其他星體的第一宇宙速度.典型例題：第四頁，共十頁，2022年，8月28日【變式訓(xùn)練1】

(多選)據(jù)報道，我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月1日成功定點(diǎn)在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道．關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是(

)A.運(yùn)行速度大于7.9km/sB.離地面高度一定，相對地面靜止C.繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大D.向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等

第五頁，共十頁，2022年，8月28日題型二、人造衛(wèi)星

（學(xué)會建立天體勻速圓周運(yùn)動模型）例2(2011·天津理綜)(多選)質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動．已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的(

)A.線速度v＝B.角速度ω＝C.運(yùn)行周期T＝2πD.向心加速度a＝

處理天體運(yùn)動問題時，往往需要建立勻速圓周運(yùn)動模型：做勻速圓周運(yùn)動的對象、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)行軌道半徑、圓心位置及向心力來源等.第六頁，共十頁，2022年，8月28日【變式訓(xùn)練2】

(2011·鹽城中學(xué)期中)宇航員在某星球表面以初速度v0豎直上拋一個物體，物體上升的最大高度為h，已知該星球的半徑為R，且物體只受該星球的引力作用，引力常量為G.(1)求該星球表面的重力加速度；(2)如果要在這個星球發(fā)射一顆貼近它表面運(yùn)行的衛(wèi)星，求該衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的線速度和周期．第七頁，共十頁，2022年，8月28日題型三、有關(guān)地球同步衛(wèi)星的計(jì)算

例題3、我國發(fā)射的亞洲一號通信衛(wèi)星的質(zhì)量為m，如果地球半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，地球表面重力加速度為g，則關(guān)于亞洲一號衛(wèi)星的說法中錯誤的是(

)A.距地面高h(yuǎn)=B.軌道速度v=C.受到地球引力為mgD.受到地球引力為第八頁，共十頁，2022年，8月28日【變式訓(xùn)練3】

(多選)用m表示地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量，h表示它離地面的高度，R0表示地球的半徑，g0表示地球表面重力加速度，ω0表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則同步衛(wèi)星所受地球?qū)λ囊Υ笮】杀硎緸?

)A.B.C.D.

第九頁，共十頁，2022年，8月28日變式訓(xùn)練4神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律．天文學(xué)家觀測河外星系大麥哲倫云時，發(fā)現(xiàn)了LMCX3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成．兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其他天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，它們之間的距離保持不變，如圖所示．引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運(yùn)行周期T.(1)可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m的星體(視為質(zhì)點(diǎn))對它的引力，設(shè)A和