宇宙速度及变轨与对接（人间—天上）-高考物理一轮复习模型（解析版）.pdfVIP

2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过

模块6万有引力与航天各模块大招

第03讲宙速度及变轨与对接人（间一天上）解（析版）

目录

【内容一】人造卫星的发射原理：第（一宇宙速度）模型

【内容二】人造卫星的发射原理：第（二宇宙速度）模型2

【内容三】卫星变轨原理模型3

【内容四】卫星变轨发射一般流模型5

技巧总结

三大宇宙速度

技巧总结

内容一：人造卫星的发射原理：（第一宇宙速度）

建立模型：卫星绕地球做匀速圆周运动

GM「e好人小3mvr

基本思路：向心力由地球对卫星的万有引力提供6詈二旦n%=J利用黄金代换用g=-L

rrvrr

所以匕=y[gR.

如：①已知地球半径R=6400km,地球质量M=6.0X1024kg,卫星在地面附近环绕r（=R）

地球做匀速圆周运动所必须具有的速度有多大？

GMrz,

v=1.9km/s

R

②如果不知道地球的质量，但知道地球表面的重力加速度g,如何求宙第一速度v?

2

,—Mmmy〒-

由G———=和GM=gR~

RR

=v=^[gR=79.8x6.4xl06mis-7.9x10%/‘=19kmis

由此可见，v=19km心,这就是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的最小发射速度，称

为第一宙速度。

内容二：人造卫星的发射原理：（第二宇宙速度）

引力势能导=—y（以s远为零势能面）

r

2

—mv-GM，=0无（穷远）=v,=2v=11.2km/s

1

2r~

1、第一宙速度环（绕速度）：v=1.9km/s物（体在地面附近、环绕地球做匀速圆周运动，是最小发射

速度）

2.第二宙速度（脱离速度）：当物体的速度大于或等于11.26n/s时，卫星就会脱离地球的吸引，不再

绕地球运行。我们把这个速度叫作第二宙速度。达到第二宙速度的物体还受到太阳的引力。

3.第三宙速度（逃逸速度）：如果物体的速度大于或等于16.70Ms,物体就摆脱了太阳引力的束缚，

飞到太阳系以外的宙空间去。这个速度叫第三宙速度。

注意：宙速度都是针对发射速度；以上三个宙速度都是地球上的宙速度。

t?7.9km/s

说明：（1）第一宙速度是发射人造地球卫星的最小发射速度，当v发=7.9后Ms时，卫星恰好环绕地球表

面做匀速圆周运动；要使卫星在较高的轨道上运行，就必须使发射速度大于7.9%加/%

2（）第一宙速度是最大的环绕速度。由丫=知，轨道越高，环绕速度越小，即人造地球卫星的

环绕速度