宇宙航行(学案)

第五节：宇宙航行

要点知识回顾：

第一宇宙速度:在地面附近将物体以一定的水平速度发射出去，如果速度，物体不再在落回地球表面，而是刚好在地球表面附近围绕地球做运动，成为地球，物体在地面附近绕地球做的速度，叫做第一宇宙速度。第一宇宙速度是人造地球卫星的最发射速度，也是卫星在地球表面附近围绕地球做匀速圆周运动的运行速度，是人造地球卫星的最运行速度。

人造地球卫星的运行规律：

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则万有引力提供向心力.

公式为：___________=ma=_________=_____ __=____ ___;

a=_____ __,可见随着轨道半径增大，卫星的向心加速度减小，向心力减小；

v=_____ ___,随着轨道半径的增大，卫星线速度；

w=___ _____,随着轨道半径的增大，卫星的角速度；

T=______ ___,随着轨道半径的增大，卫星绕地球运行的周期，近地卫星的周期约为84.6min，其他卫星的周期都大于这个数值.

第二宇宙速度:在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于 km/s，它就会克服的引力，永远离开地球，成为太阳的人造行星，这时的发射速度就叫做第二宇宙速度。

第三宇宙速度:

在地面附近发射物体，当物体的速度等于或大于 km/s，它就会挣脱的束缚，飞到太阳系以外，成为人造小恒星，这时的发射速度就叫做第三宇宙速度。梦想成真：

1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星在发射成功，卫星质量83.6kg，卫星绕地球运行周期。

1962年4月12日，苏联人成为第一个乘载人飞船进入太空的人。1969年7

月20日，人类成功登上月球。

2003年10月15日，我国成功发射神航五号载人飞船，把中国第一位航天员

送入太空。

课堂典例：

例题1：海王星的质量约是地球的16倍，它的半径是地球的4倍，地球的第一宇宙速度

为8.0km/s，则海王星的第一宇宙速度为多大？

例题2：两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为8:1

:

B

A

T

T，则轨道半径

之比和运动速率之比分别为多少？

基础训练题组：

1.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速度是下列的（ ） A ．一定等于7.9 km/s B ．等于或小于7.9 km/s C ．一定大于7.9 km/s D ．介于7.9～11.2 km/s 之间

2.人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A.半径越大，速度越小，周期越小 B.半径越大，速度越小，周期越大 C.所有卫星的速度均是相同的，与半径无关 D.所有卫星的角速度均是相同的，与半径无关

3.人造卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐减小，则线速度和周期变化情况为（ ） A ．线速度增大，周期增大 B ．线速度增大，周期减小 C ．线速度减小，周期增大 D ．线速度减小，周期减小

4.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球的半径为R ，地面处的重力加速度为g ，则人造卫星： ( )

A ．绕行的最大线速度为Rg

B ．绕行的最小周期为g

R π2 C ．在距地面高为R 处的绕行速度2Rg D ．在距地面高为R 处的周期为g

R 2π2

“过五关”题组：

1.据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km 和100Km ，运动速率分别为v 1和v 2，那么v 1和v 2的比值为（月球半径取1700Km ）（ ）

A ． B

．

2.已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，不考虑地球自转的影响。 （1）推导第一宇宙速度v 1的表达式；

（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h ，求卫星的运行周期

T 。

3,在某个行星的表面以速度竖直上抛一个物体v 0，测得上升的最大高度为H ；已知该行星的直径为D.若要给这个行星发射一颗在行星表面附近运转的卫星，其运动速度多大?

4、金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍,金星表面的自由落体加速度是多大?金星的第一宇宙速度是多大?

5、某小报登载：×年×月，×国发射了一颗质量100kg……，周期为1h 的人造环月卫星。一位同学记不住引力常量G 的数值且手边没有可查找的资料，但他记得月球半径为地球半径的1/4，月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的1/6，经过推理，他认定该报道是假新闻。试写出他的认证方案。（R 地＝6.4×106km）

191818

19