2 第2讲　宇宙航行　相对论.pptxVIP

第五章万有引力与宇宙航行;第2讲宇宙航行相对论;;考点二宇宙速度;考点一卫星(天体)运行参量的分析;知识梳理;36000;高考情境链接;√;核心突破;2．地球静止卫星的六个“一定”

注意：地球同步卫星不一定在赤道正上方。;;由题意可知，火星的公转周期大于地球的公转周期，根据

可得T＝2π，可知火星的公转半径大于地球的公转半径，故C错误；根据可得v＝，结合C选项分析，可知火星的公转线速度小于地球的公转线速度，故A错误；根据ω＝可知火星公转的角速度小于地球公转的角速度，故B错误；根据G＝ma可得a＝

，可知火星公转的加速度小于地球公转的加速度，故D正确。故选D。;√;根据万有引力提供向心力有R＝ma，可得T＝2π，a

＝，因为水星的公转半径比金星的小，故可知水星的公转周期比金星的小，水星的公转向心加速度比金星的大，故A错误，B正确；设水星的公转半径为R水，地球的公转半径为R地，当α角最大时有sinαm＝，同理可知有sinβm＝，所以水星与金星的公转半径之比为R水∶R金＝sinαm∶sinβm，故C正确；根据，可得v＝，结合前面的分析可得v水∶v金＝，故D错误。故选BC。;;地球同步卫星的周期与地球自转周期相同，故A正确；根据

可知，因地球同步卫星的周期一定，则高度、速度大小都是一定的，但是地球同步卫星的轨道不一定要在赤道正上方，故B正确，C错误；我国发射的同步通讯卫星要求对地面提供稳定的信号，必须相对地面静止，即同步通讯卫星应该是静止卫星，因此同步卫星必须定点在赤道上空，故D正确。;√;卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力。设地球质量为M，卫星质量为m，卫星的轨道半径为r，卫星运行的速度大小为v，引力常量为G。根据万有引力定律及物体做圆周运动的规律有，解得v＝

，由于地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星的运行轨道半径相等，故两卫星的运行速度大小相等，A正确；根据万有引力定律及牛顿第二定律，有，解得，中圆轨道卫星的运行轨道半径小于地地球静止轨道卫星的运行轨道半径，故中圆轨道卫星;的加速度大于地球静止轨道卫星的加速度，B错误；倾斜地球同步轨道卫星的旋转方向与地球旋转方向不一致，C错误；近地卫星的运行速度为第一宇宙速度，题中三种卫星运行轨道半径均大于近地卫星，由v＝

可知，三种卫星的运行速度均小于第一宇宙速度，D错误。;考点二宇宙速度;知识梳理;基础知识判断;核心突破;2．卫星的发射速度与运动轨迹的关系

(1)v发＝7.9km/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动。

(2)7.9km/s＜v发＜11.2km/s时，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。

(3)11.2km/s≤v发＜16.7km/s时，卫星绕太阳做椭圆运动。

(4)v发≥16.7km/s时，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。;;火星探测器需要脱离地球的束缚，故其发射速度应大于地球的第二宇宙速度，故A正确，B错误；由得，

＝，故火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误；由G＝mg得，g火＝＝0.4g地，故火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故D错误。;√;设太阳演变成一个黑洞后的质量为M，对于太阳表面一个质量为m的物体，根据万有引力提供向心力，有，得太阳的第一宇宙速度为v＝；由题意可知，第二宇宙速度大于等于光速，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，得；又根据太阳演变成一个黑洞后的质量M＝ρ·πR3，联立解得ρR2≥，故B正确，A、C、D错误。;√;卫星在行星表面附近绕行的速度为该行星的第一宇宙速度，由G＝

m，可得v＝，故v火∶v地＝1∶，所以在火星上发射一颗绕火星表面运动的卫星，其速度至少