鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第4章 万有引力定律及航天 第2节 万有引力定律的应用 第3节 人类对太空的不懈探索 (3).ppt

比较项数值意义说明第二宇宙速度(脱离速度)11.2km/s发射物体挣脱地球引力束缚,离开地球的最小发射速度当11.2km/s≤v16.7km/s时,卫星脱离地球的束缚,成为太阳系的一颗“小行星”第三宇宙速度(逃逸速度)16.7km/s发射物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去的最小发射速度当v≥16.7km/s时,卫星脱离太阳的引力束缚,跑到太阳系以外的宇宙空间2.对第一宇宙速度的理解和推导(1)认识第一宇宙速度:第一宇宙速度是在地面发射卫星的最小速度,等于人造卫星近地环绕地球做匀速圆周运动的运行速度,即近地卫星的环绕速度。(2)推导:对于近地人造卫星,轨道半径r近似等于地球半径R=6400km,卫星在轨道处所受的万有引力近似等于卫星在地面上所受的重力(g取9.8m/s2),则3.其他星球的第一宇宙速度力常量,m星为中心星球的质量,g为中心星球表面的重力加速度,R为中心星球的半径。(2)第一宇宙速度之值由中心星球决定。画龙点睛第一宇宙速度是发射卫星的最小速度,又是卫星在圆轨道上运行的最大速度。应用体验典例4我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥三号”。设该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,月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,则该探月卫星绕月运行的最大速率约为()A.0.4km/s B.1.8km/sC.11km/s D.36km/sB解析星球的第一宇宙速度即为卫星围绕星球做圆周运动的轨道半径为该星球半径时的环绕速度,由万有引力提供向心力即可得出这一最大环绕速规律方法天体环绕速度的计算方法2.如果不知道天体的质量和半径的具体大小,但知道该天体与地球的质量、半径关系,可分别列出天体与地球环绕速度的表达式,用比例法进行计算。针对训练4人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t后,物体以速率v落回手中。已知该星球的半径为R,求该星球上的第一宇宙速度。学以致用·随堂检测全达标12341.金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。已知它们的轨道半径R金R地R火,由此可以判定()A.a金a地a火 B.a火a地a金C.v地v火v金 D.v火v地v金A12342.(多选)用于光学遥感的启明星一号卫星距地面高度为h,周期为T,地球可以看成半径为R的均匀球体,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,则下列根据题中信息求出的物理量正确的是()BC123412343.(多选)(2021湖南卷)2021年4月29日,中国空间站天和核心舱发射升空,准确进入预定轨道。根据任务安排,后续将发射问天实验舱和梦天实验舱,计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道,B.核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9km/sC.核心舱在轨道上飞行的周期小于24hD.后续加挂实验舱后,空间站由于质量增大,轨道半径将变小AC123413424.(多选)下列关于三种宇宙速度的说法正确的是()A.第一宇宙速度v1=7.9km/s,第二宇宙速度v2=11.2km/s,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1,小于v2B.美国发射的凤凰号火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度D.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度CD1342解析根据v=可知,卫星的轨道半径r越大,即距离地面越远,卫星的环绕速度越小,v1=7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度,选项A错误,D正确;美国发射的凤凰号火星探测卫星,仍在太阳系内,所以其发射速度小于第三宇宙速度,选项B错误;第二宇宙速度是使物体挣脱地球束缚而成为太阳的一颗人造小行星的最小发射速度,选项C正确。合格考试练一练1.如图所示,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M1和M2的行星做匀速圆周运动,M2M1。下列说法正确的是()A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的线速度比乙的大A2.下列关于绕地球运行的卫星的运动速度的说法正确的是()A.一定等于7.9km/sB.一定小于7.9km/sC.大于或等于7.9km/s,而小于11.2km/sD.只需大于7.