2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析 第5讲　人造卫星　宇宙速度.pdfVIP

2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析

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第讲人造卫星宇宙速度

素养目标1.掌握卫星运动的规律，会分析卫星运行时各物理量之间的关系。2.

理解三种宇宙速度，并会求解第一宇宙速度的大小。

一、天体(卫星)运行问题分析

将天体或卫星的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供。

二、宇宙速度

1.第一宇宙速度

(1)第一宇宙速度又叫环绕速度，其数值为7.9km/s。

(2)第一宇宙速度是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动时的速度。

(3)第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大环绕速度。

(4)第一宇宙速度的计算方法

2

mmvGm

由G地＝m得v＝地；

R2RR

2

v

gR

由mg＝m得v＝。

R

2.第二宇宙速度

使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，其数值为11.2km/s。

3.第三宇宙速度

使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，其数值为16.7km/s。

考点一卫星运行参量的分析

1.物理量随轨道半径变化的规律

2

vGm地1

m→v＝→v∝

rrr

Gmm2Gm地1越

地mωrωω

→＝→∝

＝33

r2rr高

223

4π4πr

（r＝R＋h）3越

地rTT

m→＝→∝r

T2Gm地

慢

规Gm地1

ma→a＝→a∝

律r2r2

2.极地卫星和近地卫星

(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球

覆盖。

(2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道半

径可近似认为等于地球的半径，其运行线速度约为7.9km/s。

(3)两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心。

3.同步卫星的六个“一定”

考向卫星运行参量与轨道半径的关系

例1(2022·广东卷，2)“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。

假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球

的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地

球公转的说法正确的是()

A.火星公转的线速度比地球的大

B.火星公转的角速度比地球的大

C.火星公转的半径比地球的小

D.火星公转的加速度比地球的小

答案D

Mm4π2

解析由题意可知，火星的公转周期大于地球的公转周期，根据G