2020年高中物理第七章万有引力与宇宙航行第4节宇宙航行教案习题(含解 .pdfVIP

2020年高中物理第七章万有引力与宇宙航行第4节宇宙航行教案习题(含解--第1页

第4节宇宙航行

1．宇宙速度

(1)物体在地球附近绕地球运动时，太阳的作用可以忽略。在简化之后，物体只受到指

向地心的引力作用，物体绕地球的运动可视作匀速圆周运动。设地球的质量为m，物体的

地

mvr01Gmm地

质量为，速度为，它到地心的距离为。万有引力提供物体运动所需的向心力，有□

r2

v2Gm

mv02地m

＝，故物体的绕行速度＝□。只要知道地球的质量和物体做圆周运动的轨

rr地

r

道半径，就可以求出物体绕行速度的大小。

(2)已知地球质量，近地卫星的飞行高度远小于地球半径(6400km)，可以近似用地球半

Gm

Rrv地

径代替卫星到地心的距离。把数据代入上式后算出＝＝7.9km/s。

R

03

(3)物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，可近似认为向心力由□重力提供，有mg

v204

mvgR

＝，故＝□。

R

(4)宇宙速度

续表

注意：理论研究指出，在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9km/s，又小于11.2

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km/s，它绕地球运动的轨迹是□椭圆。

2．人造地球卫星

(1)1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功。1970年4月24日，我国

第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功。

1314

(2)地球同步卫星位于赤道上方高度约为□36000_km处，因相对地面静止，也称□静止

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卫星。地球同步卫星与地球以相同的□角速度转动，周期与地球□自转周期相同。

3．载人航天与太空探索

1961年4月，苏联航天