专题---人造卫星与航天.docVIP

学而不思则罔 思而不学则殆 PAGE PAGE 2 学程 人造卫星与航天（二） 一 人造卫星发射原理 1、什么是人造卫星？ 地球对周围的物体有引力的作用，因而抛出的物体要落回地面．但是，抛出的初速度越大，物体就会飞得越远．如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。那么，这个初速度至少多大？ 分析：地球可以看做一个巨大的拱行桥，桥面的半径是地球半径（约6400km）。地面上有一辆车，假设可以不断加速，当地面对车的支持力FN=0 时， 它的速度多大？ 2、宇宙速度 ① 第一宇宙速度：是人造卫星的最小________速度，也是卫星的最大的________速度。 ② 第二宇宙速度（脱离速度）：是使物体挣脱地球引力束缚的最小速度，是人造 的最小发射速度，其大小为11.2km/s。 ③ 第三宇宙速度（逃逸速度）：是使物体挣脱太阳引力束缚的最小速度，是人造 的最小发射速度，其大小为16.7km/s。 例题1．已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为11.2km/s， 则沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度 A．只需满足大于7.9km/s B．小于等于7.9km/s C．大于等于7.9km/s，而小于11.2km/s D．一定等于7.9km/s 练习1．1990年3月，紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，其直径为32 km，如该小行星的密度和地球相同，则其第一宇宙速度为 m／s，已知地球半径Ｒ=6400km，地球的第一宇宙速度为8 km／s． 二 人造地球卫星的运行 1、运动参量：（自己会推导） ① 速度： ② 角速度： ③ 周期： = 4 \* GB3 ④ 向心加速度： 例2、两颗人造地球卫星质量之比为m1：m2=3：1，绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为r1：r2=1:2，则它们的线速度大小之比v1：v2= ________；角速度之比为ω1：ω2=_________；周期之比T1：T2= _________；地球对它们的万有引力大小之比F1：F2= ________。 练习2、人造卫星在太空绕地球运行中，若天线偶然折断，天线将 A．继续和卫星一起沿轨道运行 B．做平抛运动，落向地球 C．由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动 D．做自由落体运动，落向地球 2、近地卫星 （R=r）： 3、?同步卫星 位置： 周期： 离地高度： 运行速度： 即所有同步卫星都在同一条轨道上运行！ 例3. 关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是 A.已知它的质量是1.24 t，若将它的质量增为2.84 t，其同步轨道半径变为原来的2倍 B.它的运行速度为7.9 km/s C.它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播 D.它距地面的高度约为地球半径的5倍,所以卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的 练习3、已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是(　　) A．卫星距地面的高度为eq \r(3,\f(GMT2,4π2)) B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C．卫星运行时受到的向心力大小为Geq \f(Mm,R2) D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 练习4、设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，近地卫星速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是 （ ） A．= B．= C．= D．= 练习5、如图所示，地球上空有人造地球同步通信卫星，它们向地球发射微波，但无论同步卫星数目增到多少个，地球表面上总有一部分面积不能直接收到它们发射来的微波，问这个面积S与地球面积S0之比至少有多大？（结果要求保留两位有效数字，半径为R，高为h的球缺的