2020届高考物理总复习第五单元万有引力定律第2讲人造地球卫星课.ppt

答 案 解 析 BC 题型三 【变式训练 3 】 (2018 宝应中学模拟 ) ( 多选 ) 如图所示是某卫星沿椭圆轨道 绕地球运动的示意图 , 已知地球半径为 R , 地球表面的重力加速度为 g , 卫星远地 点 P 距地心 O 的距离为 3 R 。则 ( ) 。 A. 卫星在远地点的速度大于 3 ???? 3 B. 卫星经过远地点时速度最小 C. 卫星经过远地点时的加速度大小为 ?? 9 D. 卫星经过远地点时加速 , 卫星将不能再次经过远地点 航天器的变轨问题 解 析 题型三 对地球表面的物体有 ?????? 0 ?? 2 =m 0 g , 得 GM=gR 2 , 若卫星沿半径为 3 R 的圆周轨道运 行时有 ?????? ( 3 ?? ) 2 =m ?? 2 3 ?? , 运行速度 v= ???? 3 ?? = 3 ???? 3 , 从椭圆轨道的远地点进入圆轨道需加速 , 因此 , 卫星在远地点的速度小于 3 ???? 3 ,A 项错误 ; 卫星由近地点到远地点的过程中 , 万有引力做负功 , 速度减小 , 所以卫星经过远地点时速度最小 ,B 项正确 ; 卫星经过 远地点时的加速度 a= ???? ( 3 ?? ) 2 = ?? 9 ,C 项正确 ; 卫星经过远地点时加速 , 可能变轨到轨道 半径为 3 R 的圆轨道上 , 所以卫星还可能再次经过远地点 ,D 项错误。 航天器的变轨问题 人造地球卫星 1 必备知识 2 关键能力 第 2 讲 1 宇宙速度 (1) 环绕速度 ① 第一宇宙速度又叫环绕速度 , 其数值为 7 . 9 km/s 。 ② 第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速 度。 ③ 第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度 , 也是人造卫星在圆轨道上运行 时的最大环绕速度。 注意 : 第一宇宙速度是发射的最小速度 , 但发射速度不等于第一宇宙速度。 (2) 第二宇宙速度 ( 脱离速度 ): 使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度 , 其 数值为 11 . 2 km/s 。 (3) 第三宇宙速度 ( 逃逸速度 ): 使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度 , 其 数值为 16 . 7 km/s 。 答 案 1 A 宇宙速度 1 . 1 (2018 甘肃兰州质量检测 ) 下列关于宇宙速度的说法正确的是 ( ) 。 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度 B . 第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度 C . 人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D . 第三宇宙速度是物体逃离地球的最小速度 答 案 1 c 1 . 2 (2018 江西九江 11 月月考 ) 星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称 为该星球的第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度 v 2 与其第一宇宙速度 v 1 的关 系是 v 2 = 2 v 1 。已知某星球的半径为 r , 星球表面的重力加速度为地球表面重力 加速度 g 的 1 6 , 不计其他星球的影响 , 则该星球的第二宇宙速度为 ( ) 。 A . ???? B . 1 6 gr C . 1 3 gr D . 1 3 gr 宇宙速度 2 人造地球卫星 (1) 地球同步卫星的特点 ① 轨道平面一定 : 轨道平面和赤道平面重合。 ② 周期一定 : 与地球自转周期相同 , 即 T= 24 h = 86400 s 。 ③ 角速度一定 : 与地球自转的角速度相同。 ④ 高度一定 : 根据 G ???? ?? 2 =m 4 π 2 ?? 2 r 得 r= GM T 2 4 ?? 2 3 ≈4 . 24 × 10 4 km, 卫星离地 面高度 h=r-R ≈3 . 6 × 10 4 km( 为恒量 ) 。 ⑤ 速率一定 : 运行速度 v= 2 ?? r T ≈3 . 08 km/s( 为恒量 ) 。 ⑥ 绕行方向一定 : 与地球自转的方向一致。 2 人造地球卫星 (2) 极地卫星和近地卫星 ① 极地卫星运行时每圈都经过南北两极 , 由于地球自转 , 极地卫星可以实 现全球覆盖。 ② 近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星 , 其运行 的轨道半径可近似认为等于地球的半径 , 其运行时的线速度约为 7 . 9 km/s 。 ③ 任何卫星的轨道平面一定通过地球的球心。 2 BCD 答 案 2 . 1 (2019