人造衛(wèi)星知識(shí)歸類一、飛出地球去：1?人造衛(wèi)星：將物體以水平速度從某一高度拋出，隨著速度的不斷增加，水平射程不斷增大，當(dāng)速度增大到某一值時(shí)，物體將不落回地面而是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，貝I」此物體就成為地球的衛(wèi)星。注意：此時(shí)衛(wèi)星繞地球是公轉(zhuǎn)人造衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心位置及向心力的來源:人造衛(wèi)星的解題方法：衛(wèi)星的繞行線速度、角速度、周期、向心加速度隨軌道半徑r的變化規(guī)律:例1.偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運(yùn)行，它的運(yùn)行軌道距地面高度為h,要使衛(wèi)星在一天的時(shí)間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下全都拍攝下來，衛(wèi)星在通過赤道上空時(shí)，衛(wèi)星上的攝像機(jī)至少應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長(zhǎng)是多少？設(shè)地球半徑是R,地面處的重力加速度為g，地球的自轉(zhuǎn)周期為To思考:物體要具有多大的速度，才能環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)成為地球的衛(wèi)星呢?衛(wèi)星的兩個(gè)速度：（1） 發(fā)射速度：將人造衛(wèi)星送入預(yù)定軌道運(yùn)行所必須具有的速度。（2） 繞行速度：衛(wèi)星在軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所具有的速度。_Mmv2 IGM人造地球衛(wèi)星的線速度可用G =m求得v= 可得線速度與軌道半徑的r2 r \r平方根成反比，當(dāng)r=R時(shí)，線速度為最大值，最大值為7.9km/s.（實(shí)際上人造衛(wèi)星的軌道半徑總是大于地球的半徑，所以線速度總是小于7.9km/s）這個(gè)線速度是地球人造衛(wèi)星的

最大線速度，也叫第一宇宙速度?發(fā)射人造衛(wèi)星時(shí)，衛(wèi)星發(fā)射的越高，克服地球的引力做功越大，發(fā)射越困難，所以人造地球衛(wèi)星發(fā)射時(shí)，一般都發(fā)射到離地很近的軌道上，發(fā)射人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為7.9km/s.二、第一宇宙速度的計(jì)算：方法一：地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力就是衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.方法二：在地面附近物體的重力近似地等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，而衛(wèi)星所受重力就是衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.注意：衛(wèi)星所在高度處的重力就是地球?qū)λ娜f有引力。即:MmG(R+MmG(R+h)2=mg，即得:hghM(R+h)2h越大，g越小h三、 三種宇宙速度：第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：，人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。是人造衛(wèi)星環(huán)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度。第二宇宙速度（脫離速度）：v2= ，使衛(wèi)星掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度（逃逸速度）：v3= ，使衛(wèi)星掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度。四、 兩種最常見的衛(wèi)星近地衛(wèi)星：同步衛(wèi)星：（1） 定義：（2） 地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn):（3）同步衛(wèi)星的發(fā)射：發(fā)射同步衛(wèi)星，一般不釆用普通衛(wèi)星的直接發(fā)射方法，而是釆用變軌道發(fā)射。如圖所示：A為停泊軌道。 B為轉(zhuǎn)移軌道。 C為同步軌道通訊衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球的電視轉(zhuǎn)播，從圖可知，如果能發(fā)射三顆相對(duì)地面靜止的衛(wèi)星（即同步衛(wèi)星）并相互聯(lián)網(wǎng)，即可覆蓋全球的每個(gè)角落。由于通訊衛(wèi)星都必須位于赤道上空3.6X107m處，各衛(wèi)星之間又不能相距太近，所以，通訊衛(wèi)星的總數(shù)是有限的。設(shè)想在赤道所在平面內(nèi)，以地球中心為圓心隔5o放置一顆通訊衛(wèi)星，全球通訊衛(wèi)星的總數(shù)應(yīng)為72個(gè)。通信衛(wèi)星又叫同步衛(wèi)星，下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說法中正確的是（ ）所有的地球同步衛(wèi)星都位于地球的赤道平面內(nèi)所有的地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量都相等所有的地球同步衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度都相等所有的地球同步衛(wèi)星離地心的距離都相等如圖所示，軌道A與軌道B相切于P點(diǎn)，軌道B與軌道C相切于Q點(diǎn)，以下說法正確的

是（）衛(wèi)星在軌道B上由P向Q運(yùn)動(dòng)的過程中速率越來越小衛(wèi)星在軌道C上經(jīng)過Q點(diǎn)的速率大于在軌道A上經(jīng)過P點(diǎn)的速率衛(wèi)星在軌道B上經(jīng)過P時(shí)的向心加速度與在軌道A上經(jīng)過P點(diǎn)的\向心加速度是相等的衛(wèi)星在軌道B上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)受到地球的引力小于經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)受到地球的引力如圖所示，某次發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，先進(jìn)入一個(gè)近地的圓軌道，然后在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道（該橢圓軌道的近地點(diǎn)為近地圓軌道上的P遠(yuǎn)地點(diǎn)為同步軌道上的Q）,到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)再次自動(dòng)點(diǎn)火加速，進(jìn)入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的速率為％,在P點(diǎn)短時(shí)間加速后的速率為卩2,沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)的速率為卩3,在Q點(diǎn)短時(shí)間加速后進(jìn)入同步軌道后的速率為卩4。試比較V］、v2、卩3、v4的大小，并用小于號(hào)將它們排列起來_V”〈_v4_〈__V］〈v2分析：（1）v2〉v］ ；（2）v2〉v3（3）v4〉v3 （4）v］〉v4衛(wèi)星變軌問題的方法總結(jié)：加速變軌：制動(dòng)變軌:五、人造衛(wèi)星上的超重和失重情況:1?載人衛(wèi)星發(fā)射過程:2.當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入軌道后圍繞地球做你勻速圓周運(yùn)動(dòng):例題1：火箭內(nèi)平臺(tái)上放有測(cè)試儀器，火箭從地面啟動(dòng)后，以加速度g/2豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng)，聲道某一高度時(shí)，測(cè)試儀對(duì)平臺(tái)的壓力為啟動(dòng)前壓力的18?已知地球的半徑為R，求火18箭此時(shí)離地面的高度。（g為地面附近重力加速度）例題2：當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入軌道后圍繞地球做你勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列哪些儀器將不能使用（）A?天平 B?彈簧測(cè)力計(jì) C。水銀氣壓計(jì) D。擺鐘六、人造天體的交會(huì)對(duì)接問題：交會(huì)對(duì)接指兩個(gè)航天器（宇宙飛船、航天飛機(jī)等）在太空軌道會(huì)合并連接成一個(gè)整體.它是實(shí)現(xiàn)太空裝配、回收、補(bǔ)給、維修、航天員交換等過程的先決條件.空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)包括兩部分相互銜接的空間操作，即空間交會(huì)和空間對(duì)接.所謂交會(huì)是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的航天器在軌道上按預(yù)定位置和時(shí)間相會(huì)，而對(duì)接則為兩個(gè)航天器相會(huì)后在結(jié)構(gòu)上連成一個(gè)整體.1..關(guān)于航天飛機(jī)與空間站對(duì)接問題，下列說法正確的是（）先讓航天飛機(jī)與空間站在同一軌道上，然后讓航天飛機(jī)加速，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接先讓航天飛機(jī)與空間站在同一軌道上，然后讓航天飛機(jī)減速，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接先讓航天飛機(jī)進(jìn)入較低的軌道，然后再對(duì)其進(jìn)行加