物理宇宙航行公式PPT课件
合集下载
高中物理 《宇宙航行》PPT
需要了解的常识
• 地球自转周期24小时 • 月球地球转动周期27.3天 • 月球质量为地球质量的1/81 • 月球间距为地球半径的60倍 • 月球表面重力加速度为地球表面重力加速度
的1/6 • 日地间距r=8min×c
小结：
卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力由
万有引力提供的． 三种宇宙速度：
卫星主要有侦察卫星、通信卫星、导航卫星、 气象卫星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、 预警卫星和测地卫星等种类． 飞 行
二、人造卫星
F r
G m r2
RH
ma
m v2 r
m 2r
m 4 2
T2
r
GM gR 2 (g为地球表面重力加速度)
地球做匀速圆周运动所必须具备的速度．
推导1：设地球的质量为M，绕地球做匀速圆周运
动的飞行器的质量为m，飞行器的速度为v，它到地心 的距离为r.飞行器运动所需的向心力由万有引力提供
Mm v 2
v GM r
G m
r2
r
近地卫星在100—200km的高度飞 行，与地球半径6400km相比，完全 可以说是在地面附近飞行，可以用地 球半径R代表卫星到地心的距离r，地
如果卫星的速度小于第一宇宙速度，卫 星将落到地面而不能绕地球运转；
等于这个速度卫星刚好能在地球表面附 近作匀速圆周运动；
如果大于7.9km/s，而小于11.2km/s， 卫星将沿椭圆轨道绕地球运行，地心就 成为椭圆轨道的一个焦点．
２、第二宇宙速度（脱离速度）
v2=11.2 km/s
这是卫星挣脱地球的引力束缚，成为绕太 阳运行的人造行星的最小发射速度．
（4）覆盖全球至少需要三颗同步卫星
人教版物理必修二 6.5宇宙航行 (共107张PPT)
设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r， 由于万有引力提供向心力，则
G
Mm r2
=
m v2 r
v = GM r
可见：对正常运行的卫星而言，其轨道半径r越大，运行速度v越小
§6.5 宇宙航行
一、人造卫星的发射原理
设地球质量为M，半径为R。那么，刚好可以离开地球， 绕着地球表面做匀速圆周运动的物体的速度v为多大？
2020年3月12日星期四
§6.5 宇宙航行
二、宇宙速度
2、第二宇宙速度
大小：v=11.2km/s 意义：以这个速度发射，物体 刚好能克服地球的引力作用， 永远的离开地球而绕太阳运动。 也叫脱离速度。
注意：发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s， 卫星绕地球运动的轨迹不是圆，而是椭圆；等于或大 于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕 地球运行。
2、第一宇宙速度如何推导？
3、将卫星送入低轨道和送入高轨道哪一个更容易？为 什么？
4、发射速度与卫星绕地球旋转的速度是不是同一速度? 发射速度大说明什么？卫星运转速度大又说明什么?
2020年3月12日星期四
§6.5 宇宙航行
二、宇宙速度
讨论
高轨道上运行的卫星速度小，是 否发射也容易呢？
这就需要看卫星的发射速度，而不是运行速度。
最小的发射速度 ，最大的环绕速度。（半径最小）
§6.5 宇宙航行
二、宇宙速度
1、第一宇宙速度
计算
人造卫星在地球表面做圆周运动
的周期T.
Mm 4π2 G R2 = m T 2 R
Mm mg = G R2
T = 2π R g
=84.6min 最小周期
问题：能否发射一颗周期为８０分钟的人造卫星？
宇宙航行课件PPT
点击这里输入您的标题
您的文本内容
您的文本内容
您的文本内容 您的文本内容
点击这里输入您的标题
您的 文本
您的 文本
您的 文本
您的 文本
这里输入你的文本内容这 里输入你的文本
这里输入你的文本内容这 里输入你的文本
这里输入你的文本内容这里 输入你的文本
这里输入你的文本内容这里 输入你的文本
点击这里输入您的标题
添加文字信息 添加文字信息 添加文字信息
添加文字信息 添加文字信息 添加文字信息
在此添加您的文字信息在此添加您的文字信息
点击这里输入您的标题
您的文本 这里输入您的
文本内容
点击这里输入您的标题
输入您的文本输入您的文本 输入您的文本输入您的文本 输入您的文本输入您的文本 输入您的文本输入您的文本
输入您的文本输入您的文本 输入您的文本输入您的文本 输入您的文本输入您的文本 输入您的文本输入您的文本
GM 或v R
gR
第一宇宙速度是地球卫星的最大运行速度 是地球卫星的最小发射速度
二、梦想成真
G
Mm r2
ma向
v2 m
r
mr 2
mr( )2
T
M a向 G r 2 , v
GM ,T 2
r
r 3 ,
GM
GM r3
mg
G
Mm r2
g
G
Mr 2（距地心r处的重力加速度）
在地面r
R，g
GM R2
2
T
离地面高度:h=36000km。
线速度: v =3.1km/s。
1. 为 了 同 步 卫 星 之 间 不 互 相 干扰，大约3°左右才能放 置1颗，这样地球的同步卫 星只能有120颗。可见，空 间位置也是一种资源。
新人教版高中物理必修二第六章第五节宇宙航行课件 (共51张PPT)
4．梦想成真． 1957 年 10 月，苏联成功发射了第一颗人造地球卫星． 1969 年 7 月，美国“阿波罗 11 号”登上月球． 2003 年 10 月 15 日，我国航天员杨利伟踏入太空． 2010 年 10 月 1 日，我国的“嫦娥二号”探月卫星发 射成功． 2013 年 6 月 11 日，我国的“神舟十号”飞船发射成 功．
结合选项 C 知选项 D 错误．本题正确选项为 A、B、 C.
答案：ABC
2．(多选)三颗人造地球卫星 A、B、C 绕地球做匀速 圆周运动，如图所示，已知 mA＝mB＜mC，则对于三颗卫 星，正确的是( )
A．运行线速度关系为 vA＞vB＝vC B．运行周期关系为 TA＜TB＝TC
C．向心力大小关系为 FA＝FB＜FC D．半径与周期关系为RT2A3A＝RT2B3B＝RT2C3C 解析：由 GMr2m＝mvr2得 v＝ GrM，所以 vA＞vB＝
1.第一宇宙速度的理解. 2.人造卫星的线速度、角 速度、周期与半径的关 系.
知识点 宇宙航行
提炼知识 1．牛顿的“卫星设想”． 如图所示，当物体的初速度足够大时， 它将会围绕地球旋转而不再落回地面，成为 一颗绕地球转动的人造卫星．
2．原理． 一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周 运动，向心力由地球对它的万有引力提供，即 GMr2m＝_m_v_r2，
1．人造卫星的 an、v、ω、T 由地球的质量 M 和卫星 的轨道半径 r 决定，当 r 确定后，卫星的 an、v、ω、T 便 确定了，与卫星的质量、形状等因素无关，当人造卫星的 轨道半径 r 发生变化时，其 an、v、ω、T 都会随之改变．
2．在处理人造卫星的 an、v、ω、T 与半径 r 的关系 问题时，常用公式“gR2＝GM”来替换出地球的质量 M， 会使问题解决起来更方便．
物理必修二宇宙航行ppt课件
的线速度、角速度、 向心加速度大小关 系？
精选编辑ppt
4
变式训练 1 我国发射的“嫦娥 2 号” 探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球 表面．已知月球的质量约为地球质量的 811，月球半径约为地球半径的14，地球上 的第一宇宙速度约为 7.9 km/s，则该探 月卫星绕月运行的速率约为( )
A．0.4 km/s
B．1.8 km/s
C．11 km/s
D．36 km/s 精选编辑ppt
5
• 2.第二宇宙速度：
•
11.2km/s
• 使卫星挣脱地球引力的 束缚，成为绕太阳运行 的人造行星的最小发射
速度，也称为脱离速度。
精选编辑ppt
• 注意：
•
1.发射速度大于
7.9km/s，而小于
11.2km/s，卫星绕地球
运动的轨迹为椭圆；
代入数值得h= 3.6107m
精选编辑ppt
12
如图6－5－2所示的圆a、b、c，其圆心均在 地球自转轴线上，b、c的圆心与地心重合， 圆b的平面与地球自转轴垂直．对环绕地球 做匀速圆周运动的卫星而言( )
A．卫星的轨道可能为a B．卫星的轨道可能为b C．卫星的轨道可能为c D．同步卫星的轨道一定为 平行于b的某一同心圆
• C．小于7.9 km/s
• D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
精选编辑ppt
10
• 如图6－2所示，“嫦娥一号”卫星在椭圆轨道Ⅰ
的近地点P处(距地面600 km)，将发动机短时点
火，实施变轨，变轨后卫星进入远地点高度约为
37万km的椭圆轨道Ⅱ，直接奔向月球，则卫星在
近地点变轨后的运行速度( ) • A．小于7.9 km/s • B．大于7.9 km/s，小于11.2 km/s • C．大于11.2 km/s • D．大于11.2 km/s，小于16.7 km/s
精选编辑ppt
4
变式训练 1 我国发射的“嫦娥 2 号” 探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球 表面．已知月球的质量约为地球质量的 811，月球半径约为地球半径的14，地球上 的第一宇宙速度约为 7.9 km/s，则该探 月卫星绕月运行的速率约为( )
A．0.4 km/s
B．1.8 km/s
C．11 km/s
D．36 km/s 精选编辑ppt
5
• 2.第二宇宙速度：
•
11.2km/s
• 使卫星挣脱地球引力的 束缚，成为绕太阳运行 的人造行星的最小发射
速度，也称为脱离速度。
精选编辑ppt
• 注意：
•
1.发射速度大于
7.9km/s，而小于
11.2km/s，卫星绕地球
运动的轨迹为椭圆；
代入数值得h= 3.6107m
精选编辑ppt
12
如图6－5－2所示的圆a、b、c，其圆心均在 地球自转轴线上，b、c的圆心与地心重合， 圆b的平面与地球自转轴垂直．对环绕地球 做匀速圆周运动的卫星而言( )
A．卫星的轨道可能为a B．卫星的轨道可能为b C．卫星的轨道可能为c D．同步卫星的轨道一定为 平行于b的某一同心圆
• C．小于7.9 km/s
• D．介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
精选编辑ppt
10
• 如图6－2所示，“嫦娥一号”卫星在椭圆轨道Ⅰ
的近地点P处(距地面600 km)，将发动机短时点
火，实施变轨，变轨后卫星进入远地点高度约为
37万km的椭圆轨道Ⅱ，直接奔向月球，则卫星在
近地点变轨后的运行速度( ) • A．小于7.9 km/s • B．大于7.9 km/s，小于11.2 km/s • C．大于11.2 km/s • D．大于11.2 km/s，小于16.7 km/s
高中物理人教版必修二6.5-宇宙航行 ppt课件 26页
R
法二：在地面附近，重力提供 物体作圆周运动的向心力
思考:向高轨道发射卫星与发射近地卫星相比哪个难
度大？哪个需要的发射速度大？为什么？
高轨道卫星与—近—地因卫为星向相高比轨哪道个发运射行卫速星度，大火？为什么？
发注射意G 速：度人M 造指r卫被2m星发箭做卫的射要 的 星发物克功比射m 体服多向速离地。低v度开r球所轨与2地引以道运面力向发行时对高射速的它轨卫度v速的道星是度引发难两力 射 。个G 不同rM的概念
2．在绕地球做匀速圆周运动的太空实验 室内，下列仪器中不能正常使用的是 A．弹簧秤 B．天平 C．酒精温度计 D．秒表
（3）离地面越高，角速度越 小
（4）离地面越高，周期越
大
（5）离地面越高，向心加速度越
Mm G r 2 man
G
Mm r2
m
v2 r
M an G r2
GM vrΒιβλιοθήκη GMm r2
m 2r
G
Mm r2
m( 2
T
)2 r
GM r3
T 2 r 3
GM
小
1 an r 2
v 1 r
第二宇宙速度——11.2km/s （脱离速度）
当物体的发射速度等于或大于11.2km/s时， 物体就会挣脱地球引力的束缚，不再绕地球运行， 而是绕太阳运行。
第三宇宙速度 ——16.7 km/s
（逃逸速度）
zxxkw
如果物体的发射速度等于或大于16.7km/s时， 物体就能摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外 的宇宙空间去。
P
总结：
发射速度v
运动情况
v﹤7.9km/s
物体落回地面
法二：在地面附近，重力提供 物体作圆周运动的向心力
思考:向高轨道发射卫星与发射近地卫星相比哪个难
度大？哪个需要的发射速度大？为什么？
高轨道卫星与—近—地因卫为星向相高比轨哪道个发运射行卫速星度，大火？为什么？
发注射意G 速：度人M 造指r卫被2m星发箭做卫的射要 的 星发物克功比射m 体服多向速离地。低v度开r球所轨与2地引以道运面力向发行时对高射速的它轨卫度v速的道星是度引发难两力 射 。个G 不同rM的概念
2．在绕地球做匀速圆周运动的太空实验 室内，下列仪器中不能正常使用的是 A．弹簧秤 B．天平 C．酒精温度计 D．秒表
（3）离地面越高，角速度越 小
（4）离地面越高，周期越
大
（5）离地面越高，向心加速度越
Mm G r 2 man
G
Mm r2
m
v2 r
M an G r2
GM vrΒιβλιοθήκη GMm r2
m 2r
G
Mm r2
m( 2
T
)2 r
GM r3
T 2 r 3
GM
小
1 an r 2
v 1 r
第二宇宙速度——11.2km/s （脱离速度）
当物体的发射速度等于或大于11.2km/s时， 物体就会挣脱地球引力的束缚，不再绕地球运行， 而是绕太阳运行。
第三宇宙速度 ——16.7 km/s
（逃逸速度）
zxxkw
如果物体的发射速度等于或大于16.7km/s时， 物体就能摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外 的宇宙空间去。
P
总结：
发射速度v
运动情况
v﹤7.9km/s
物体落回地面
必修2-6.5宇宙航行PPT课件
圆周运动，求v、ω、T、an
一、牛顿的设想
1、牛顿对人造卫星原理的描绘:
牛顿就曾设想, 从高山上用不同 的水平速度抛出物体,速度一次 比一次大,则落点一次比一次远, 如不计空气的阻力,当速度足够 大时, 物体就永远不会落到地面 上来,而围绕地球旋转,成为一颗 人造地球卫星了。
一、牛顿的设想
2、人造卫星绕地球运行的动力学原因：
卫星轨道的是哪几条？
c
卫星作圆周运动的向
b
心力必须指向地心
a
（2）这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能 和地球自转同步？
北
西
赤道平面
F2 F1
F3 东
南
3、人造卫星的运行规律
设地球质量为M，卫星质量为m，卫星的绕行速度v 、角速
度ω 、周期T与轨道半径 r 的关系
v
Mm G r2
m v2 r
v GM
✓ 环绕速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速 圆周运动的线速度．当卫星“贴着”地面运行时，运 行速度等于第一宇宙速度。
卫星的实际环绕速度一定小于等于发射速度．
思考：以多大的速度抛出这个①物体，R它越才大会，绕v地越球小表面运 动 M=，5不.89会×落10下24k来g,？地(球已半知径ＧR==6②.6647③0×0最第1k0m大-一1)1N的宇m环2宙/k绕g速2 速,度地度。球，质量
离，ω为行星公转的角速度 2.若已知行星与太阳之间的距离r，行星公转线速度v，求太阳质量： 3.若已知行星公转的线速度v和运行周期T，求太阳质量： 4.若已知地球半径R和地球表面的重力加速度g，求地球质量： 1. 利用天体的卫星求天体的密度，天体半径为R； 2. 利用天体表面的重力加速度来求天体的密度； ➢ 设质量为m的天体绕另一个质量为M的中心天体做半径为r的匀速
一、牛顿的设想
1、牛顿对人造卫星原理的描绘:
牛顿就曾设想, 从高山上用不同 的水平速度抛出物体,速度一次 比一次大,则落点一次比一次远, 如不计空气的阻力,当速度足够 大时, 物体就永远不会落到地面 上来,而围绕地球旋转,成为一颗 人造地球卫星了。
一、牛顿的设想
2、人造卫星绕地球运行的动力学原因：
卫星轨道的是哪几条？
c
卫星作圆周运动的向
b
心力必须指向地心
a
（2）这三条轨道中哪一条轨道中的卫星可能 和地球自转同步？
北
西
赤道平面
F2 F1
F3 东
南
3、人造卫星的运行规律
设地球质量为M，卫星质量为m，卫星的绕行速度v 、角速
度ω 、周期T与轨道半径 r 的关系
v
Mm G r2
m v2 r
v GM
✓ 环绕速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速 圆周运动的线速度．当卫星“贴着”地面运行时，运 行速度等于第一宇宙速度。
卫星的实际环绕速度一定小于等于发射速度．
思考：以多大的速度抛出这个①物体，R它越才大会，绕v地越球小表面运 动 M=，5不.89会×落10下24k来g,？地(球已半知径ＧR==6②.6647③0×0最第1k0m大-一1)1N的宇m环2宙/k绕g速2 速,度地度。球，质量
离，ω为行星公转的角速度 2.若已知行星与太阳之间的距离r，行星公转线速度v，求太阳质量： 3.若已知行星公转的线速度v和运行周期T，求太阳质量： 4.若已知地球半径R和地球表面的重力加速度g，求地球质量： 1. 利用天体的卫星求天体的密度，天体半径为R； 2. 利用天体表面的重力加速度来求天体的密度； ➢ 设质量为m的天体绕另一个质量为M的中心天体做半径为r的匀速
高中物理必修二人教版6.5宇宙航行(28张PPT)
下列说法正确的是（ B ）
A.半径越大，速率越大，周期越小 B.半径越大，速率越小，周期越大 C.所有卫星的角速度相同，与半径无关 D.所有卫星的速率均相同，与半径无关
2.(多选)关于地球的第一宇宙速度，下面说
法中正确的是（ BC ）
A.它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度 B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行 速度 C.它是能使卫星进入近地轨道的最小发射速 度 D.它是能使卫星进入轨道的最大发射速度
嫦
娥
奔
外
月
国 人
的
飞
天
梦
问题： 地面上的物体，怎样才能离开地球呢
300多年前，牛顿提出设想
设地球质量为M，半径为R。人造地球卫星在 圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r。那 么，在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的速 度v为多少？
Mm v2
G
r2
m r
v GM r
近地卫星的速度是多少呢？
（如何求？）
4. R、v、ω、T、an
__“__全__部__固___定__”__
为了卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗， 这样地球的同步卫星只能有120颗。
近地卫星、同步卫星、月球月三球者比较
同 步 卫 星 h=3.6×107m
v=3km/s T=24h
h=3.8×108m
v=1km/s T=27天
v1
GM R
6.6710115.891024 6.37106
m
/
s
7.9km
/
s
6.5 宇 宙 航 行 一、宇宙速度
1、第一宇宙速度（环绕速度） v1=7.9km/s
（１）第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，发射速度低 于它，卫星将落回地面而不能绕地球运转；
A.半径越大，速率越大，周期越小 B.半径越大，速率越小，周期越大 C.所有卫星的角速度相同，与半径无关 D.所有卫星的速率均相同，与半径无关
2.(多选)关于地球的第一宇宙速度，下面说
法中正确的是（ BC ）
A.它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度 B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行 速度 C.它是能使卫星进入近地轨道的最小发射速 度 D.它是能使卫星进入轨道的最大发射速度
嫦
娥
奔
外
月
国 人
的
飞
天
梦
问题： 地面上的物体，怎样才能离开地球呢
300多年前，牛顿提出设想
设地球质量为M，半径为R。人造地球卫星在 圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r。那 么，在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的速 度v为多少？
Mm v2
G
r2
m r
v GM r
近地卫星的速度是多少呢？
（如何求？）
4. R、v、ω、T、an
__“__全__部__固___定__”__
为了卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗， 这样地球的同步卫星只能有120颗。
近地卫星、同步卫星、月球月三球者比较
同 步 卫 星 h=3.6×107m
v=3km/s T=24h
h=3.8×108m
v=1km/s T=27天
v1
GM R
6.6710115.891024 6.37106
m
/
s
7.9km
/
s
6.5 宇 宙 航 行 一、宇宙速度
1、第一宇宙速度（环绕速度） v1=7.9km/s
（１）第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，发射速度低 于它，卫星将落回地面而不能绕地球运转；
6.5《宇宙航行》优质优秀课件ppt
6.5《宇宙航行》优质优秀课件ppt在高山上水平抛出物体，初速度越大，运动的情况如何？如果速度再大，又将如何？处理卫星问题：万有引力提供其绕中心天体做匀速圆周运动的向心力在天体表面附近运行r=R由黄金替换式宇宙航行1、牛顿的设想在1687年出版的《自然哲学之数学原理》中，牛顿设想抛出速度很大时，物体就不会落回地面。
一、人造卫星的发射原理设地球质量为M，半径为R。
人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为m，轨道半径为r。
推算在该轨道上做匀速圆周运动的卫星的速度v。
※卫星离地心越远，它运行的速度越小。
近地卫星的速度：（1）第一宇宙速度：v=7.9km／s2、卫星的发射（三种宇宙速度）①地球卫星的最小发射速度②地球卫星的最大环绕速度（2）第二宇宙速度：v＝11.2km／s （3）第三宇宙速度:v＝16.7km／s卫星挣脱地球束缚的最小发射速度卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度赤道轨道极地轨道倾斜轨道3、卫星的运行规律卫星在运行时，所需向心力由地球对它的万有引力提供，所以轨道中心一定是地球球心。
极地轨道一般轨道赤道轨道立体赤道平面问：哪一条轨道中的卫星可能和地球自转同步？相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自西向东同步地做匀速圆周运动。
※特点:(1)角速度,周期(T=24h)与地球相同(2)轨道平面与赤道平面重合(3)距地面高度一定(h=3.6×107m)4、同步卫星※所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上（2）第二宇宙速度：v=11.2千米/秒（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）（3）第三宇宙速度：v=16.7千米/秒（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）在高山上水平抛出物体，初速度越大，运动的情况如何？如果速度再大，又将如何？。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二次变轨：
点火加速： v4>v3
在圆轨道上 稳定运行：
v1>v4
精选
v3 v1
v2
v2>v1>v4>v3
精选
卫 星 的 回 收
精选
练2、如图所示，发射同步卫星时，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
点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、
3相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以
D 下列有关数据之比正确的是( )
A、周期之比T1∶T2=3∶1 B、线速度之比v1∶v2=3∶1 C、向心力之比F1∶F2=1∶9 D、向心加速度之比a1∶a2=1∶9
精选
例题1:土星外层上有一个环。为了判断它是 土星的一部分还是土星的卫星群，可以测 量环中各层的线速度v与该层到土星中心 的距离R之间的关系来判断： ( )
A．若v∝R，则该层是土星的一部分 B．若v2∝R，则该层是土星的卫星群 C．若v∝１／R，则该层是土星的一部分 D．若v2∝１／R，则该层是土星的卫星群
答案：AD
精选
二、地球同步卫星的运行特征
可概括为四个一定 ①定轨道平面：运行轨道平面在赤道平面； ②定周期：等于地球自转周期（24 h） ③定高度：离地面高度一定（h=36000 km） ④定速度：运行速度一定（v≈3.1km/s）
不行，因为飞船加速后做
离心运动会偏离原来的圆轨
道而无法与空间站对接。飞
船首先在比空间站低的轨道
运行，当运行到适当位置时，
再加速运行到一个椭圆轨道。
通过控制轨道使飞船跟空间
站恰好同时运行到两轨道的
相切点，便可实现对接，如
图所示。
飞船
精选
空间站
练3、宇宙飞船和轨道空间站在同一轨道上运动， 若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追
mv2 R
G
Mm R2
1
F引
精选
2
v
L
m L2
精选
使
卫
星
进
v3
入
更
v2
高
轨
道
做
圆
周
运 动
使卫星 v3， 加 精选 m 使 速 L32v到 GM L2 m
向 高 轨 卫 星 的 发 射
精选
卫星的变轨问题：
第一次变轨：
点火加速： v2>v1
v4
在椭圆轨 道上运行:
v2>v3
精选
三、同步卫星、近地卫星和赤道 上随地球自转的物体的三种匀速 圆周运动的异同
精选
精选
近地卫星A、同步卫星B和赤道上的物体C 的运动参数比较
结论： r赤= r近< r同
T赤= T同 > T近
BA
C
ω赤= ω同 < ω近
V赤 < V同 < V近
a赤< a同 < a近
精选
例2、同步卫星离地心距离为r，运行速度
上轨道空间站，可采取的方法是： ( B)
A．飞船加速直到追上 B．飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空
间站，完成对接 C．飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站，完成
对接 D．无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接
精选
下说法正确的是（ BD ）
• A、在轨道3上的速率大
3 2
于1上的速率 • B、在轨道3上的角速度
1
P·
Q
小于1上的角速度
• C、在轨道2上经过Q点时
的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率
• D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上
经过P点时的加速度 精选
宇宙飞船与空间站对接问题
空间站实际上就是一个载有人的人 造卫星，那么，地球上的人如何登到空 间站，空间站上的人又如何返回地面？ 这些活动都需要通过宇宙飞船来完成， 这就存在一个宇宙飞船与空间站对接的 问题。 思考：能否把宇宙飞船先发射到空 间站的同一轨道上，再通过加速去 追上空间站实现对精选接呢？
为v1，加速度为a1.地球赤道上的物体随地 球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为v2， 地球半径为R.则以下正确的是:（ ）
A. a1 r a2 R
B. a1 R 2 a2 r 2
答案：AC
精选
宇宙航行
变轨问题
精选
思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其
在高轨道上运行，应采取什么措施？
精选
使卫星v1加 ,使 m 速 R12v到 GM R2 m
一、人造卫星的运行v、ω、T、a与r的关系
Mm
v2
G
r2
m r
G
Mm r2
m2r
G
Mm r2
m
42
T2
r
G
Mm r2
ma
v GM r
GM r3
T 4 2r3 GM
v gR 2 r
黄金代换
mg
G
Mm R2
T
gR 2 r3
4 2r3 gR 2
a
GM r2
精选
a
gR 2 r2
练1、两颗人造地球卫星质量之比 m1∶m2=1∶2,轨道半径之比R1∶R2=3∶1，