第七章第4节 宇宙航行—2020-2021高中物理必修第二册习题课件
解析
对卫星，万有引力提供向心力，有
，解得
或者
，故选B、D.
第4节 宇宙航行
刷基础
2．[浙江嘉兴2019高一下期末]电影《流浪地球》深受观众喜爱，影片中地球最后找到的新家园是一颗
质量比太阳大一倍的恒星，假设地球绕该恒星做匀速圆周运动，地球到这颗恒星中心的距离是地球到太
阳中心的距离的2倍．则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比，说法正确的是( D )
地球表面的高度变大，故C正确．由
，得
，可知地球同步卫星的轨道半径不变，
又由于地球的自转周期不变，根据
知，地球同步卫星绕地球做圆周运动的线速度大小不变，
故D错误．
第4节 宇宙航行
刷基础
7.同步卫星在通信等方面起到重要作用．已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，地球的自转周 期为T.求： (1)同步卫星距离地面的高度； (2)同步卫星的线速度．(用代数式表示)
解析
设地球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力，有
，得
；
由于rA＜rB＜rC，所以TA＜TB＜TC，当卫星B经过一个周期时，卫星A位置超前于B，卫星C位置滞后 于B，故选B．
第4节 宇宙航行
刷基础
题型2 同步卫星和近地卫星
4．[北京交大附中2019高一下期中]下列关于同步卫星的说法中，正确的是( B ) A．它的周期与地球的自转周期相同，但高度和速度可以选择 B．它的周期、高度和速度大小都是一定的 C．我国发射的同步通信卫星定点在北京上空 D．不同的同步卫星所受的向心力相同
解析
卫星围绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，由于万有引力指向地心，故卫星轨道的 圆心为地心，由题图可知，轨道b的平面不过地心，故b不可能是人造地球卫星的轨道，故A、B错误 ；同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，轨道c不与赤道共面，不可能是同步卫星轨道，同步卫星可 能的轨道为a，故C正确，D错误．
解析
所有的地球同步卫星的轨道都必须位于地球的赤道平面内，且轨道高度和速度是确定的，同步卫星的 角速度等于地球自转的角速度，周期等于地球的自转周期，由万有引力等于向心力可知，质量不同的 同步卫星所受的向心力是不同的，故选项B正确．
第4节 宇宙航行
刷基础
5．[广东佛山一中2019高一下期中](多选)2017年9月25日是我国新一代同步气象卫星“风云四号”在轨 交付的日子，与上一代相比，“风云四号”的整星观察数据量提高了160倍，当日，腾讯公司把微信的启 动页面从阿波罗17号宇航员所拍摄的非洲大陆上空视角照片更换为“风云四号”拍摄的中国所在的东半 球上空视角照片，下列关于“风云四号”同步卫星的说法正确的是( AD ) A．一定位于赤道正上空 B．为了避免相撞，应该与其他国家的同步卫星在不同的轨道上运行 C．发射速度小于7.9 km/s D．运行速度小于7.9 km/s
第4节 宇宙航行
刷基础
6．[湖北武汉2018高一联考](多选)假设若干年后，由于地球的变化，地球的半径变小，但地球的质量不 变，地球的自转周期不变，则相对于现在(ABC) A．地球表面的重力加速度变大 B．发射一颗卫星需要的最小发射速度变大 C．地球同步卫星距离地球表面的高度变大 D．地球同步卫星绕地球做圆周运动的线速度变大
A．线速度是原来的1/2
B．万有引力是原来的1/4
C．向心加速度是原来的2倍
D．周期是原来的2倍
解析
根据万有引力提供向心力，有
，解得线速度
，由题意知，新恒星的质量是太
阳的2倍，地球到这颗恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍，则地球绕新恒星的线速
度不变，故A错误；由万有引力
，可知万有引力是原来的1/2，故B错误；由向心加速度
可知，线速度v不变，半径r变为原来的2倍，则向心加速度是原来的1/2，故C错误；由周期
可知，线速度v不变，半径r是原来的2倍，则周期是原来的2倍，故D正确．
பைடு நூலகம்
第4节 宇宙航行
刷基础
3．[河北武邑中学2019高一下月考]在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C，某时刻 恰好在同一直线上，如图所示，当卫星B经过一个周期时，则( B ) A．各卫星角速度相等，因而三星仍在一直线上 B．A超前于B，C落后于B C．A超前于B，C超前于B D．A、C都落后于B
04
宇宙航行
第4节 宇宙航行
刷基础
题型1 环绕天体运动的线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系
1. [河北张家口第一中学2019高一下期中](多选)如图所示，质量为m的卫星绕地球做圆周运动，已知地 球半径为R，质量为M，卫星轨道半径为r，卫星所在高度处的向心加速度为a，地球表面重力加速度为 g，则卫星的速度为( BD )
第4节 宇宙航行
刷基础
9．[安徽蚌埠二中2019高一下月考](多选)2018年12月8日，“嫦娥四号”月球探测器在我国西昌卫 星发射中心发射成功，并实现人类首次月球背面软着陆．“嫦娥四号”从环月圆形轨道Ⅰ上的P点实 施变轨，进入环月椭圆形轨道Ⅱ，由近月点Q落月，如图所示．关于“嫦娥四号”，下列说法正确 的是( BC ) A．沿轨道Ⅰ运行至P点时，需加速才能进入轨道Ⅱ B．沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期 C．沿轨道Ⅱ运行经P点时的加速度等于沿轨道Ⅰ运行经P点时的加速度 D．若已知“嫦娥四号”绕轨道Ⅰ的半径、运动周期和引力常量，可算出月球的密度
解析
同步卫星定点在地球赤道上空某处，距地面的高度相同，即所有的同步卫星在同一轨道上，周期都 与地球自转周期相同，故A正确，B错误；卫星发射速度在7.9 km/s到11.2 km/s之间，故C错误； 卫星运行的轨道半径越小，运行的速度越大，当轨道半径接近地球半径R时运行速度最大，达到第一 宇宙速度7.9 km/s，同步卫星的轨道半径大于地球的半径，故同步卫星的运行速度小于第一宇宙速 度7.9 km/s，故D正确．
解析
在地球表面，根据
，得
，知地球的质量不变，地球的半径变小时，地球表面的重力
加速度变大，故A正确．根据
，得
，知地球的质量不变，地球的半径变小时，卫星
的最小发射速度变大，故B正确．地球同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据
，
得h＝
，知地球的自转周期T不变，地球的质量不变，地球的半径变小时，地球同步卫星距
解析
根据万有引力提供同步卫星做圆周运动的向心力，有
①
GM＝gR2 ②
将②代入①式得
③
所以同步卫星离地面的高度
(2)把③式代入
.
第4节 宇宙航行
刷基础
题型3 卫星的轨道问题
8．[湖北重点高中2018高一下期中]如图所示的三个人造地球卫星，下列说法正确的是( C ) A．卫星可能的轨道为a、b、c B．卫星可能的轨道为a、b C．同步卫星可能的轨道为a D．同步卫星可能的轨道为a、c
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2021学年高一下学期物理人教版(教材)必修第二册PPT-7.4宇宙航行
2.第二宇宙速度 在地面附近发射飞行器，使之能够克服地球的引力，永远离开地球所需 的最小发射速度，其大小为11.2 km/s.当发射速度7.9 km/s<v0<11.2 km/s时， 飞行器绕地球运行的轨道是椭圆，且在轨道不同点速度大小一般不同. 3.第三宇宙速度 在地面附近发射飞行器，使之能够挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外 的最小发射速度，其大小为16.7 km/s.
例2 (多选)第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运 动的速度，则有 A.被发射的物体质量越大，第一宇宙速度越大 B.被发射的物体质量越小，第一宇宙速度越大
√C.第一宇宙速度与被发射物体的质量无关 √D.第一宇宙速度与地球的质量有关
解析 第一宇宙速度 v＝ GRm地，与地球的质量 m 地有关，与被发射物体 的质量无关，故选项 C、D 正确.
总结提升
近地卫星、极地卫星和月球 1.近地卫星：地球表面附近的卫星，r≈R；线速度v≈7.9 km/s、周期T ＝2πvR ≈85 min，分别是人造地球卫星做匀速圆周运动的最大速度和最 小周期. 2.极地卫星：轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星，运行时 能到达南北极上空. 3.月球绕地球的公转周期T＝27.3天，月球和地球间的平均距离约38万 千米，大约是地球半径的60倍.
例3 (多选)(2019·佛山一中高一下期中)下列关于同步卫星的说法正确
的是
√A.一定位于赤道正上空
B.为了避免相撞，应该与其他国家的同步卫星在不同的轨道上运行
C.发射速度小于7.9 km/s
√D.运行速度小于7.9 km/s
解析 同步卫星定点在地球赤道上空某处，距地面的高度相同，即所 有的同步卫星在同一轨道上，周期都与地球自转周期相同，故A正确， B错误； 卫星发射速度在7.9 km/s到11.2 km/s之间，故C错误； 卫星运动的轨道半径越小，运行的速度越大，当轨道半径接近地球半 径R时运行速度最大，为第一宇宙速度7.9 km/s，同步卫星的轨道半径 大于地球的半径，故同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度7.9 km/s， 故D正确.
人教版高中物理必修第二册 第7章 第4节 宇宙航行(课件)
环节三：探究卫星运动的规律
人造地球卫星可能的稳定圆轨道。
环节三：探究卫星运动的规律
环节三：探究卫星运动的规律
北斗导航卫星系统是由多颗在不同轨道和不同高度的卫星 构成的。这些不同高度的卫星，它们的线速度、角速度、加速 度和周期与其轨道半径之间会有什么关系呢？
环节三：探究卫星运动的规律
研究思路——牛顿第二定律。 由万有引力提供向心力列式：
导入
环节一：牛顿的设想
物体的抛出速度一次比一次大，则其落点就一次比一次 远。抛出速度比较小时，物体做平抛运动；当抛出速度足够 大时，物体会绕着地球做圆周运动。
环节一：牛顿的设想
如果物体以10 km/s的速度，怎么画出它的运 动轨迹呢?
知道物体刚好不落地时的抛出速度就可以解 决这个问题了。
环节一：牛顿的设想
环节一：牛顿的设想
第一宇宙速度
7.9 km/s
达到这个速度后，物体将绕着地球的表面做匀 速圆周运动！
环节二：三个宇宙速度
为什么抛出速度小于 7.9 km/s时，物体会落到地面上， 而不是做匀速圆周运动呢?
如果抛出速度大于7.9 km/s，物体又会怎样运动呢? 物体受到的重力会小于它做圆周运动所需的向心力， 物体将做离心运动。物体在往外飞的过程中，万有引力做 负功，故物体的速度会不断减小，它又会被引力吸引回来， 此过程中万有引力做正功，物体的速度又变大。因此，物 体的运动轨道可能是椭圆，不能做匀速圆周运动了。
环节三：探究卫星运动的规律
环节三：探究卫星运动的规律
将卫星送入高轨道和低轨道哪一个需要的发 射速度大?
那为什么处在高轨道的卫星的运行速度反而 减小了呢?
环节三：探究卫星运动的规律
近地卫星是在地球表面上方300 km至500 km的高度 运行的卫星，这个高度相对于地球半径来说可以忽略， 可近似认为它们的轨道半径就是地球半径，同学们来求 解一下近地卫星的运行速度。
2020-2021学年高中物理人教版(2019)必修二课件：第七章 第四节 宇宙航行
地球同步卫星位于（赤道上方）高度约 36000km处， 因相对地面静止，也称静止卫星。地球同步卫星与地球 以相同的（角速度）转动，周期与地球自转（周期）相 同。
同步卫星的特点
（1）同步卫星：相对地面静止的卫星，又叫通信卫星。 （2）运行原理：和地球的其他卫星相同，都是由万有引 力提供向心力。
（3）特点
了解人造地球卫星的最初构想，感受人类对客观世 界不断探究的精神和情感
梳理主干新知初感悟
第三宇宙速度：达到第二宇宙速度的飞行器还无法脱 离太阳对它的引力。在地面附近发射飞行器，如果要使其 挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须使它的速度 （等于或大于）16.7 km/s，这个速度叫作第三宇宙速度。
解题思路： A. B. 在同一轨道上运行加速做离心运动，减速做向心运动 均不可实现对接。则AB错误 C. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，则其做离心运动可使 飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接。则C正确 D. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，则其做向心运动，不 可能与空间实验室相接触。则D错误。 故选：C 答案：C
【典例三】
• 3、2017年9月25日是我国新一代同 步卫星“风云四号”在轨交付的日 子，与上一代相比，“风云四号”的整星观察数据量提高了 160倍，当 日，腾讯公司把微信的启动页面从阿波罗17号宇航员所拍摄的非洲大 陆上空视角照片更换为“风云四号”拍摄的中国所在的东半球上空视 角照片，下列关于“风云四号”同步卫星的说法正确的是( )
三个宇宙速度
宇宙速度
大小
意义
第一宇宙 速度(环 绕速度)
第二宇宙 速度
第三宇宙 速度
在地面附近发射飞行器，使其克服地球引 力永远离开地球所需的最小发射速度
同步卫星的特点
（1）同步卫星：相对地面静止的卫星，又叫通信卫星。 （2）运行原理：和地球的其他卫星相同，都是由万有引 力提供向心力。
（3）特点
了解人造地球卫星的最初构想，感受人类对客观世 界不断探究的精神和情感
梳理主干新知初感悟
第三宇宙速度：达到第二宇宙速度的飞行器还无法脱 离太阳对它的引力。在地面附近发射飞行器，如果要使其 挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系外，必须使它的速度 （等于或大于）16.7 km/s，这个速度叫作第三宇宙速度。
解题思路： A. B. 在同一轨道上运行加速做离心运动，减速做向心运动 均不可实现对接。则AB错误 C. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，则其做离心运动可使 飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接。则C正确 D. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，则其做向心运动，不 可能与空间实验室相接触。则D错误。 故选：C 答案：C
【典例三】
• 3、2017年9月25日是我国新一代同 步卫星“风云四号”在轨交付的日 子，与上一代相比，“风云四号”的整星观察数据量提高了 160倍，当 日，腾讯公司把微信的启动页面从阿波罗17号宇航员所拍摄的非洲大 陆上空视角照片更换为“风云四号”拍摄的中国所在的东半球上空视 角照片，下列关于“风云四号”同步卫星的说法正确的是( )
三个宇宙速度
宇宙速度
大小
意义
第一宇宙 速度(环 绕速度)
第二宇宙 速度
第三宇宙 速度
在地面附近发射飞行器，使其克服地球引 力永远离开地球所需的最小发射速度
新教材人教版高中物理必修第二册 7-4宇宙航行 教学课件
第十一页，共二十五页。
二、人造卫星 1.人造卫星轨道的分类
卫星绕地球做匀速圆周运动时，由地球对它的万有引力充当向心力。因此卫星绕地球做匀速 圆周运动的圆心必与地心重合，其轨道可分为三类：
(1)赤道轨道：卫星的轨道与赤道共面，卫星始 终处于赤道正上方。
(2)极地轨道：卫星的轨道与赤道平面垂直， 卫星经过两极上空。
第七页，共二十五页。
一、宇宙速度
1.第一宇宙速度的分析与计算
（1）第一宇宙速度的大小：v=7.9×103km/s; （2）是航天器成为卫星的最小发射速度
发射卫星的轨道越高，需要克服万有引力的阻碍 作用越多，所以发射速度需要增加。
2.是卫星的最大环绕速度
G
Mm r2
v2 m
r
v
GM r
第八页，共二十五页。
第九页，共二十五页。
一、宇宙速度 3.认识第三宇宙速度
达到第二宇宙速度的飞行器还无法脱离 太阳对它的引力。在地面附近发射飞行器， 如果要使其挣脱太阳引力的束缚，飞到太 阳系外，必须使它的速度等于或大于 16.7
km/s， 这个速度叫作第三宇宙速度（脱
离速度）。
第十页，共二十五页。
一、宇宙速度
数值
h≈0 r=6.4××106m v=7.9km/s T=84分钟
三、载人航天与太空探索
1961年4月12日，苏联航天员加加林进入了东方一号载人飞船。火箭点 火起飞，飞船绕地球飞行一圈，历时108 min，然后重返大气层，安全降 落在地面，铸就了人类首次进入太空的丰碑。
1969年7月16日9时32分，运载阿波罗11号飞船的土星5号火箭在 美国卡纳维拉尔角点火升空，拉开人类登月这一伟大历史事件的 帷幕。7月20日下午10时56分，指挥长阿姆斯特朗小心翼翼地踏 上月面，并说出了那句载入史册的名言：“对个人来说，这不过 是小小的一步，但对人类而言，却是巨大的飞跃。”
7.4宇宙航行—人教版高中物理必修第二册课件(共30张PPT)
11km/s D.
1
81 4 (1)“同步”的含义就是和地面保持相对静止，它在轨道上跟着地球自西向东同步地做匀速圆周运动。
五、载从航天与宇宙探索
7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的最大速率约为。 要保证稳定通畅的通讯，需要同步卫星进行信号的传递！
4km/s B. 静止轨道同步卫星可以定位于北京的上空
2005年10月12日神州六 费俊龙 、聂海胜
2008年9月25日神州七号 翟志刚、刘伯明、景海鹏
第一宇宙速度 卫星的分类
【小结】 定义 计算 近地卫星 同步卫星
三、第三宇宙速度（逃逸速度）
其中有静止轨道同步卫星和中地球轨道卫星. 已知某星球的质量是地球质量的81倍，半径是地球半径的9倍.
GMm ma 1．了解人造卫星的有关知识； r2
a
GM r2
GMm r2
m r
2
T
2
T
4 2r 3
GM
2.近地卫星 (1)v1＝7.9 km/s；T≈85 min.
m r 可得，同步卫星离地面高度为
9km/s，则该探月卫星绕月运行的最大速率约为。
v
GM r
轨道半径r越大，线速度w越小
其中有静止轨道同步卫星和中地球轨道卫星.
GM ⑤定加速度：由于同步卫星高度确定，则其轨道半径确定，因此向心加速度大小也不变.
GM r m m r r 21例9k27m0/年s如时4图，月所物2示体42，日绕中，地国我球北国运斗第行卫一的星颗轨导人迹航造是系地椭统球圆是卫，中2星且国“在东自轨方行道红研不1制同号的点”全发速球射度卫成一星功般导，不航开同系创. 统了.中国航天史的新3纪元。
③定高度：由
GMm
R h2
1
81 4 (1)“同步”的含义就是和地面保持相对静止，它在轨道上跟着地球自西向东同步地做匀速圆周运动。
五、载从航天与宇宙探索
7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的最大速率约为。 要保证稳定通畅的通讯，需要同步卫星进行信号的传递！
4km/s B. 静止轨道同步卫星可以定位于北京的上空
2005年10月12日神州六 费俊龙 、聂海胜
2008年9月25日神州七号 翟志刚、刘伯明、景海鹏
第一宇宙速度 卫星的分类
【小结】 定义 计算 近地卫星 同步卫星
三、第三宇宙速度（逃逸速度）
其中有静止轨道同步卫星和中地球轨道卫星. 已知某星球的质量是地球质量的81倍，半径是地球半径的9倍.
GMm ma 1．了解人造卫星的有关知识； r2
a
GM r2
GMm r2
m r
2
T
2
T
4 2r 3
GM
2.近地卫星 (1)v1＝7.9 km/s；T≈85 min.
m r 可得，同步卫星离地面高度为
9km/s，则该探月卫星绕月运行的最大速率约为。
v
GM r
轨道半径r越大，线速度w越小
其中有静止轨道同步卫星和中地球轨道卫星.
GM ⑤定加速度：由于同步卫星高度确定，则其轨道半径确定，因此向心加速度大小也不变.
GM r m m r r 21例9k27m0/年s如时4图，月所物2示体42，日绕中，地国我球北国运斗第行卫一的星颗轨导人迹航造是系地椭统球圆是卫，中2星且国“在东自轨方行道红研不1制同号的点”全发速球射度卫成一星功般导，不航开同系创. 统了.中国航天史的新3纪元。
③定高度：由
GMm
R h2
(新教材)人教版高中物理必修第二册：7.4 宇宙航行 精品教学课件
D. 它们的运行角速度之比ωA∶ωB=8∶1
【解析】A对：据
G
Mm R2
=mR
4 2 T2
，可得T= 2
R3 ；两卫星轨道半径之比RA∶RB=1∶ 4，则它们的运行
GM
周期之比TA∶TB= RA∶3 : RB3 =1∶8。
B错：据
G
v=
GM R
；两卫星轨道半径之比RA∶RB=1∶4，则它们的运行线速度之比
高中物理 必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行
常考题型
题组一 卫星运行参量的分析与比较
题1 [多选］有两颗质量相同的人造卫星A、B，其轨道半径分别为RA、RB，RA∶RB=1∶4，那么下列判
断中正确的有（ ）
A. 它们的运行周期之比TA∶TB=1∶8
B. 它们的运行线速度之比vA∶vB=4∶1
C. 它们所受的向心力之比FA∶FB =4∶1
2018年9月15日，天宫二号空间实验室已圆满完成2年在轨飞行和各项试验任务，天宫二号平
成 台及装载的应用载荷功能正常、状态良好。为进一步发挥空间应用效益。 就 2019年7月19日21时06分，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层，少量残骸落入南太
平洋预定安全海域。天宫二号受控再入大气层，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部 任务圆满完成。
7.4 宇宙航行
高中物理 必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行
学习目标 1. 了解人造卫星的有关知识； 2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
高中物理 必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行
思考：地球上的物体，怎样才能离开地球进行宇宙航行呢？
高中物理 必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行
1957年10月4日，苏联发射 第一颗人造地球卫星
2020-2021学年高中物理必修第二册课件：7.4宇宙航行
的人造小行星的最小发射速度
D.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
2.已知地球赤道处的重力加速度为g,赤道上的物体随地球做匀速圆周运动的向
心加速度为an,周期为T,由此可知地球的第一宇宙速度为 ( )
A. anT
B. gT
T C.
ang
1.基本思路:
一般行星或卫星的运动可看作匀速圆周运动,所需要的向心力都由中心天体对
它的万有引力提供,所以研究天体时可建立牛顿第二定律
2.常用关系:
(1)G
Mm r2
v2 m
r
mr2
mr
42 ，万有引力提供行星或卫星做圆周运动的向心力。
T2
(2)mg=
G
Mm R2
物理意义 物体在_地__面__附__近__绕地球做匀速圆周运动的速度
当物体的速度等于或大于_1_1_._2_ km/s时,它会克服 地球的引力,永远离开地球
在地面附近发射物体的速度等于或大于_1_6_._7_ km/s 时,物体会挣脱_太__阳__引力的束缚而飞到太阳系外
二、人造地球卫星 任务驱动 通常情况下,人造卫星总是向东发射的,为什么?“天宫一号”目标 飞行器在距地面355 km的轨道上做圆周运动,它的线速度比7.9 km/s大还是小? 提示:因为地球的自转方向是自西向东,人造卫星向东发射,可获得更多的能量。 “天宫一号”的线速度小于7.9 km/s。
【素养训练】
1.(多选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是
()
A.第一宇宙速度v1=7.9 km/s,第二宇宙速度v2=11.2 km/s,则人造卫星绕地球在 圆轨道上运行时的速度大于等于v1,小于v2 B.美国发射的凤凰号火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度
人教版(教材)高中物理必修第二册第七章第4节宇宙航行PPT
C.是在地面附近发射人造地球卫星的最小发射速度
[变式训练]
①v＜7.9km/s 不能成功发射卫星→卫星落地
通过对以上三
②v =7.9km/s
刚好能成功发射近地
种宇宙速度的 圆轨道人造卫星 22.《离骚》中屈原表明人各有各的乐趣，而他穷其一生追求美政的两句：
v
① 地球
（2）参考有关资料，对《左传》在先秦文学史中的地位及《左传》的语言特色有所了解。
一、人造卫星的三种轨道 通讯卫星
一般轨道卫星
赤道 卫星
极轨卫星 注意：卫星的轨道平面必须通过地心
二、宇宙速度：
定义
大小
第一宇宙速度 （环绕速度）
是卫星在 地面 附近（h«R）绕地 球做 匀速圆周运动 的速度。
v1=7.9km/s
第二宇宙速度 （脱离速度）
第三宇宙速度 （逃逸速度）
使物体挣脱 地球 的束缚，成为 绕太阳运行的人造行星的最 小 发 射速度。
GM 地球质量 芳与泽其杂糅兮，唯昭质其犹未亏。
生回答，师归纳总结：对丁香姑娘的期盼，对眼前现状的迷茫和对往昔之美的深深追忆。 2．越国以鄙远，君知其难也（边境）
v R 地球半径 3.写女子家人对其不理解的句子1是：兄弟不知，咥其笑矣。
v1 gR 地球半径
地面处的重力加速度
结论：第一宇宙速度只由中心天体的质量和半径决定， 与卫星无关。
万有引力提供卫星做圆周运动的向心力GMm m( 2π )2 r
r2
T
2.特点：①定周期，即运行周期等于地球自转周期（24 h）；
②定轨道平面,即运行平面在赤道平面内；
③定高度，即离地面高度一定（h=3600 km）；
④定速度,即运行速度一定；
卫星高度约 h =5.6R=3.6×107m 卫星速度约 v =3.1km/s
[变式训练]
①v＜7.9km/s 不能成功发射卫星→卫星落地
通过对以上三
②v =7.9km/s
刚好能成功发射近地
种宇宙速度的 圆轨道人造卫星 22.《离骚》中屈原表明人各有各的乐趣，而他穷其一生追求美政的两句：
v
① 地球
（2）参考有关资料，对《左传》在先秦文学史中的地位及《左传》的语言特色有所了解。
一、人造卫星的三种轨道 通讯卫星
一般轨道卫星
赤道 卫星
极轨卫星 注意：卫星的轨道平面必须通过地心
二、宇宙速度：
定义
大小
第一宇宙速度 （环绕速度）
是卫星在 地面 附近（h«R）绕地 球做 匀速圆周运动 的速度。
v1=7.9km/s
第二宇宙速度 （脱离速度）
第三宇宙速度 （逃逸速度）
使物体挣脱 地球 的束缚，成为 绕太阳运行的人造行星的最 小 发 射速度。
GM 地球质量 芳与泽其杂糅兮，唯昭质其犹未亏。
生回答，师归纳总结：对丁香姑娘的期盼，对眼前现状的迷茫和对往昔之美的深深追忆。 2．越国以鄙远，君知其难也（边境）
v R 地球半径 3.写女子家人对其不理解的句子1是：兄弟不知，咥其笑矣。
v1 gR 地球半径
地面处的重力加速度
结论：第一宇宙速度只由中心天体的质量和半径决定， 与卫星无关。
万有引力提供卫星做圆周运动的向心力GMm m( 2π )2 r
r2
T
2.特点：①定周期，即运行周期等于地球自转周期（24 h）；
②定轨道平面,即运行平面在赤道平面内；
③定高度，即离地面高度一定（h=3600 km）；
④定速度,即运行速度一定；
卫星高度约 h =5.6R=3.6×107m 卫星速度约 v =3.1km/s
第七章 4 宇宙航行—2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理必修第二册课后习题
4 宇宙航行课后篇巩固提升基础巩固1.假设地球的质量不变,而地球的半径增大到原来半径的2倍,那么地球的第一宇宙速度的大小应为原来的( )A.√2B.√22 C.12D.2,此时卫星的轨道半径近似的认为等于地球的半径,且地球对卫星的万有引力提供向心力。
由G m 地m R2=mv 2得v=√Gm地,因此,当m 地不变,R 增大为2R时,v 减小为原来的√22,选项B 正确。
2.由于通信和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步卫星,这些卫星的( ) A.质量可以不同B.轨道半径可以不同C.轨道平面可以不同D.速率可以不同,离地面高度相同的同一轨道上,角速度、线速度、周期一定,与卫星的质量无关。
选项A 正确,B 、C 、D 错误。
3.(多选)(2020贵州贵阳高一期末)如图所示,牛顿在思考万有引力定律时就曾设想,把物体从高山上O 点以不同的速度v 水平抛出,速度一次比一次大,落地点也就一次比一次远。
如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星,则下列说法正确的是( ) A.以v<7.9 km/s 的速度抛出的物体可能落在A 点 B.以v<7.9 km/s 的速度抛出的物体将沿B 轨道运动C.以7.9 km/s <v<11.2 km/s 的速度抛出的物体可能沿C 轨道运动D.以11.2 km/s <v<16.7 km/s 的速度抛出的物体可能沿C 轨道运动v<7.9 km/s 时必落回地面,物体抛出速度v=7.9 km/s 时,物体刚好能不落回地面,绕地球做圆周运动,选项A 正确,B 错误;当物体抛出速度7.9 km/s <v<11.2 km/s 时,物体在抛出点做离心运动,但物体不能脱离地球引力束缚,故物体做椭圆运动,可能沿C 轨道运动,选项C 正确;当物体抛出速度v>11.2 km/s 时,物体会脱离地球引力束缚,不可能沿C 轨道运动,选项D 错误。
人教版高中物理必修第二册精品课件 第7章 万有引力与宇宙航行 4 宇宙航行 (2)
解析:物体 A 与同步卫星 C 角速度相等,由 v=rω 可得,二者线
速度大小的比值为 ,选项 A、B 错误;B、C 均为卫星,由 T=2π
可得,二者周期的比值为
,选项
C
错误,D
正确。Fra bibliotek三 天体的“追及”与“相遇”问题
重难归纳
1.根据
=mrω2,可判断出谁的角速度大。
2.绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10 km/s。
( × )
3.在地面上发射人造地球卫星的最小速度是7.9 km/s。
( √ )
4.要发射一颗人造月球卫星,在地面的发射速度应大于16.7
km/s。( × )
微训练 以下关于宇宙速度的说法正确的是( A )
A.第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道运行时的最大速
一宇宙速度的值由中心天体决定,第一宇宙速度的大小取决
于中心天体的质量m0和半径R,与卫星无关。
3.对发射速度和环绕速度的理解。
(1)“最小发射速度”:向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫
星困难,因为发射卫星要克服地球对它的引力。近地轨道是
人造卫星的最低运行轨道,而近地轨道的发射速度就是第一
宇宙速度,所以第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度。
度
B.第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道运行时的最小速
度
C.人造地球卫星在圆轨道运行时的速度可以等于第二宇宙
速度
D.地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的
束缚
解析:根据 G