第六天 宇宙速度 人造卫星
(建议用时:40分钟)
知识梳理
1. 三种宇宙速度:
宇宙速度
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数值(km/s)
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意义
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第一宇宙速度
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7.9
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① 这是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度
② 若7.9 km/s≤v<11.2 km/s,物体绕________运行
③ 也是卫星绕地球运行的最大环绕速度
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第二宇宙速度
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11.2
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① 这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度
② 若11.2 km/s≤v<16.7 km/s,物体绕________运行
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第三宇宙速度
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16.7
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① 这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度
② 若v≥16.7 km/s,物体将脱离________________,在宇宙空间运行
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2. 关于第一宇宙速度的推导:
① 由环绕速度公式:v==
② 由重力等于万有引力:mg=m,v=
③ 由黄金代换:v===
3. 同步卫星的五个“一定”
① 轨道平面一定:轨道平面与________共面.
② 周期一定:与________周期相同,即T=24h.
③ 角速度一定:与________角速度相同.
④ 高度一定:由G=m(R+h)得h=-R
⑤ 速率一定:v==(R+h)
基础演练
1. 如果发射人造卫星速度大于7.9 km/s,而小于11.2 km/s,它绕地球运动是( )
A. 圆 B. 椭圆
C. 双曲线中一支 D. 抛物线
2. 若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,则离地面越远的卫星( )
A. 所受的万有引力越大 B. 运行的角速度越大
C. 运行的线速度越小 D. 运行的周期越小
3. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其角速度大小为ω.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体的重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为F0.已知引力常量为G,则这颗行星的质量为( )
A. B.
C. D.
4. 北斗卫星导航系统(BeiDou (COMPASS) Navigation Satellite System)是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统,缩写为BDS.北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成.空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星.地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站.如图所示,a、b、c是北斗卫星导航系统中的3颗卫星,下列说法正确的是( )
A. b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度
B. b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
C. c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c
D. a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度不变