1、6.5 宇宙航行(2)学习目标：1、了解人造卫星的有关知识。 2、知道同步卫星运行规律。3、理解卫星中的失重现象4、掌握三力相等求解卫星的基本思想难点：掌握三力相等求解卫星的基本思想：即轨道处重力、引力、向心力学习内容一、 地球同步卫星：定点在赤道上空，距地面高度一定，公转周期等于地球自转周期。（1）周期：同步卫星与地面相对静止，与地球自转同步，周期为24h。（2）运动方向：同步卫星的运行方向与地球自转方向相同。（3）位置：同步卫星定点在赤道正上方，离地高度、运行速率是唯一确定的。（4）速度和高度高度：h=r-R=-R=36000km 速度：=3.1103m/s例1、若已知地球质量为M，地球半
2、径为R，地球自转周期为T，万有引力常量为G，求地球同步卫星距地面高度h ?例2.关于地球同步卫星（通讯卫星），下列说法中正确的是（ ）A它一定在赤道上空运行 B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样C如果通讯需要，地球同步通讯卫星可以定点在武汉上空D地球同步通讯卫星的轨道可以是圆的，也可以是椭圆的例3. 同步卫星相对于地面静止不动,就象悬在空中一样.下列说法中正确的是（ ）A. 同步卫星处于平衡状态;B. 同步卫星绕地心的角速度跟地球自转的角速度相等;C. 同步卫星的线速度跟地面上观察点的线速度相等;D. 所有同步卫星离地面的高度和运行速率都相同.二人造卫星中的“失重”现象轨道处的加速度：例4已知
3、地球半径为R，地面的重力加速度为g, 距地面高为h处的重力加速度g是多少？“失重”现象分析：卫星正常运行时，地球对它的万有引力（重力）提供向心力：即：， 则，运动加速度等于轨道处的重力加速度。所以，卫星中的物体处于完全失重状态例5在环绕地球运行的宇宙飞船的实验舱内，下面几项实验中可以正常进行的是：（ ）A.用天平称物体的质量 B.同弹簧秤称物体的重力C.用电流表测定电流 D.用体温表测宇航员的体温三人造卫星轨道例 6. 可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道 A.与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆 B.地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆 C.与地球表面上的赤道线是共面同心
4、圆，且卫星相对地球表面是静止的 D.与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是运动的PQ123例7发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：A卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。C卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度。D卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。轨道3上P点速度大小 轨
5、道2上P点速度大小（填大于、等于、小于） 轨道2上Q点速度大小 轨道1上Q点速度大小（填大于、等于、小于）练习：1、关于同步定点卫星（这种卫星相对于地面静止不动），下列说法中正确的是 （ ）A它一定在赤道上空运行B同步卫星的高度和运动速率是一个确定的值C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间2宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重，下列说法中正确的是 A宇航员仍受重力的作用 B宇航员受的向心力和离心力平衡C宇航员受的重力和向心力平衡D宇航员不受任何作用力3用m表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量，h表示它离地面的高度，R0表示地球的半径，g0
6、表示地球表面的重力加速度，表示地球自转的角速度，则该通讯卫星所受地球对它的万有引力的大小等于 A 0 B. C. D.4.关于地球同步卫星的说法正确的是 A.地球同步卫星可以经过地球两极地B.地球同步卫星的高度一定且与赤道共面C.地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同但可与地球自转方向相反.D.在与地球同步卫星高度相同的其它轨道上不可能有卫星运行.5.若忽略地球自转的影响,设地球表面的重力加速度为g0,物体在距地心为4R有地方重力加速度为g(R为地球半径),则g/g0为 （ ） A. 1 B. 1:9 C.1:4 D.1:166. “发现”号宇宙飞船曾成功地与环绕地球的国际空间站对接，那么
7、在对接前，飞船为了追上轨道空间站，可以采取的措施是（ ） A. 只能任低轨道上加速 B. 只能在高轨道上加速 C. 只能在空间站运动轨道上加速 D. 不论什么轨道，只要加速就行 7.两个球形行星A和B各有一卫星a和b,卫星的圆轨道接近各自行星的表面.如果两行星质量之比MA:MB=p两行星半径之比RA:RB=q,则两卫星周期之比TA:TB为 A. B. C. D.8. 地球同步通讯卫星到地心的距离r可由r3=a2b2c42求出。已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，则 （ ）A. a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度B. a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星加速度C. a是赤道周长，b是地球自转的周期，c是同步卫星加速度 D a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度9一颗正在绕地球转动的人造卫星，由于受到阻力作用则将会出现：（ ）A速度变小； B速度增大；C角速度变小； D半径变大。10火星质量是地球质量的1/10，火星半径是地球半径的1/2，若g火与g地分别表示火星和地表面的重力加速度，则g火： g地= ？ 11.一颗人造地球卫星离地面高h=3R (R为地球半径).若已知地球表面的重力加速度为g,求：卫星做匀速圆周运动的速度、角速度、周期、向心加速度？