1、6.5 宇宙航行 学案（人教版必修2）1第一宇宙速度是指卫星在_绕地球做匀速圆周运动的速度，也是绕地球做匀速圆周运动的_速度第一宇宙速度也是将卫星发射出去使其绕地球做圆周运动所需要的_发射速度，其大小为_2第二宇宙速度是指将卫星发射出去使其克服_，永远离开地球，即挣脱地球的_束缚所需要的最小发射速度，其大小为_3第三宇宙速度是指使发射出去的卫星挣脱太阳_的束缚，飞到_外所需要的最小发射速度，其大小为_4人造地球卫星绕地球做圆周运动，其所受地球对它的_提供它做圆周运动的向心力，则有：G_，由此可得v_，_，T_.5人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其环绕速度可以是下列的哪些数据()A一定等于7.
2、9 km/sB等于或小于7.9 km/sC一定大于7.9 km/sD介于7.9 km/s11.2 km/s6关于第一宇宙速度，以下叙述正确的是()A它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B它是近地圆轨道上人造卫星运行的速度C它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D它是人造卫星发射时的最大速度7假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍，且仍做圆周运动，则下列说法正确的是()根据公式vr可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍根据公式F可知卫星所需的向心力将减小到原来的根据公式F，可知地球提供的向心力将减小到原来的根据上述和给出的公式，可知卫星运行的线速度将减小到原来的A B C D
3、【概念规律练】知识点一第一宇宙速度1下列表述正确的是()A第一宇宙速度又叫环绕速度B第一宇宙速度又叫脱离速度C第一宇宙速度跟地球的质量无关D第一宇宙速度跟地球的半径无关2恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”中子星中子星的半径较小，一般在720 km，但它的密度大得惊人若某中子星的半径为10 km，密度为1.21017 kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为()A7.9 km/s B16.7 km/sC2.9104 km/s D5.8104 km/s知识点二人造地球卫星的运行规律3人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T，若使该卫星的周期变为2T，可
4、行的办法是()AR不变，线速度变为Bv不变，使轨道半径变为2RC轨道半径变为RDv不变，使轨道半径变为4在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，求：(1)卫星运动的线速度；(2)卫星运动的周期知识点三地球同步卫星5关于地球同步卫星，下列说法正确的是()A它的周期与地球自转周期相同B它的周期、高度、速度大小都是一定的C我国发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空D我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空6据报道，我国的数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77赤
5、道上空的同步轨道关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是()A运行速度大于7.9 km/sB离地面高度一定，相对地面静止C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等【方法技巧练】卫星变轨问题的分析方法7发射地球同步卫星时，图1先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，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1所示，则当卫星分别在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
6、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8宇宙飞船在轨道上运行，由于地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点，通知宇航员某一时间飞船有可能与火箭残体相遇宇航员随即开动飞船上的发动机使飞船加速，脱离原轨道，关于飞船的运动，下列说法正确的是()A飞船高度降低B飞船高度升高C飞船周期变小D飞船的向心加速度变大参考答案课前预习练1近地轨道最大环绕最小7.9 km/s2地球引力引力11.2 km/s3引力太阳系16.7 km/s4引力mm2rm()2r25B6BC第一宇宙速度是指卫星围绕天体表面做匀速圆
7、周运动的线速度，满足关系Gm，即v，且由该式知，它是最大的环绕速度；卫星发射得越高，需要的发射速度越大，故第一宇宙速度等于最小发射速度的数值，因此B、C正确7D人造卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供，由FG知轨道半径增大到原来的2倍，地球提供的向心力等于卫星所需的向心力，将变为原来的，错误，正确；由Gm得v 知r增加到原来的2倍时，速度变为原来的，错误，正确，故D正确课堂探究练1A第一宇宙速度又叫环绕速度，A对，B错根据Gm可知环绕速度与地球的质量和半径有关，C、D错2D中子星上的第一宇宙速度即为它表面处的卫星的环绕速度，此时卫星的轨道半径近似地认为是该中子星的半径，且
8、中子星对卫星的万有引力充当向心力，由Gm，得v ，又MV，得vr 1104 m/s5.8107 m/s.点评第一宇宙速度是卫星紧贴星球表面运行时的环绕速度，由卫星所受万有引力充当向心力即Gm便可求得v.3C由mR得，T2，所以T2T2，解得RR，故选C.4(1)(2)4解析(1)人造地球卫星受地球的引力提供向心力，则在地面，物体所受重力等于万有引力，mg两式联立解得v.(2)T4.5ABD6BC由题意知，定点后的“天链一号01星”是同步卫星，即T24 h由mm2rmrma，得：v，运行速度应小于第一宇宙速度，A错误r，由于T一定，故r一定，所以离地高度一定，B正确由，T同月，C正确ar2r()
9、2.赤道上物体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故赤道上物体的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，D错误7BD本题主要考查人造地球卫星的运动，尤其是考查了地球同步卫星的发射过程，对考生理解物理模型有很高的要求由Gm得，v .因为r3r1，所以v3r1，所以31.卫星在轨道1上经Q点时的加速度为地球引力产生的加速度，而在轨道2上经过Q点时，也只有地球引力产生加速度，故应相等同理，卫星在轨道2上经P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度8B当宇宙飞船加速时，它所需向心力增大，因此飞船做离心运动，轨道半径增大，由此知A错误，B正确；由式子T2可知，r增大，T增大，故C错误；由于a，r增大，a变小，D错误