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课件网) 神舟十八号飞船飞向太空绕地球运动所需速度为多少？ 宇宙速度与航天 1 宇宙速度 >> 牛顿“平抛石头”实验 把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星 1 宇宙速度 >> 以多大的速度将物体抛出，它才会成为绕地球表面运动的卫星 （1）环绕法：万有引力提供物体作圆周运动的向心力 （2）代换法：地球表面附近，重力近似等于万有引力 1 宇宙速度 >> 1、第一宇宙速度：把航天器在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度v=7.9km/s ，称为第一宇宙速度（环绕速度） 牛顿设想，发射速度达到一定值时，才不落回地面 最小的发射速度 绕地做圆周运动时，由 得，轨道半径越大，速度越小 绕地做圆周运动时的最大环绕速度 1 宇宙速度 >> 2、第二宇宙速度：v=11.2km/s时，卫星就会脱离地球的束缚，进入太阳系绕太阳转（逃逸速度）是卫星挣脱地球引力的最小发射速度 7.9km/s
> 3、第三宇宙速度：v=16.7km/s时，卫星既脱离地球束缚，还摆脱了太阳的引力，飞出太阳系 v=16.7km/s v=11.2km/s 7.9km/s> (1)卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步轨道)，可以通过两极上空(极地轨道)，也可以和赤道平面成任意角度，如图所示 (2)因为地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球做圆周运动的向心力，所以地心必定是卫星圆轨道的圆心 2 人造地球卫星 >> 同步卫星(静止轨道卫星）：与地球相对静止的卫星 （1）轨道平面与赤道平面重合，位于赤道上空的一定高度上 （2）同步卫星的角速度w与地球自转的角速度相同，或周期T与地球自转周期相同 （3）同步卫星运动的线速度一定小于第一宇宙速度 （4）运行周期与地球自转周期相同，T=24h 2、如图，A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动，则( ) A、A的周期大于B的周期 B、A的角速度大于B的角速度 C、A的运行速率大于B的运行速率 D、A的向心加速度大于B的向心加速度 【答案】A 3、如图是北斗导航系统中部分卫星轨道示意图．已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则 ( ) A、卫星a的角速度小于c的角速度 B、卫星a的加速度大于b的加速度 C、卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D、卫星b的周期大于24 h 【答案】A 4、已知地球的质量M=5.97×1024kg,半径R=6.37×106m,自转周期T=24h,G=6.67×10-11N·m2/kg2。估算同步卫星离地面的高度 设同步卫星离地面的高度为h,地球对同步卫 星的引力就是同步卫星运动所需向心力,则有 解得 3 卫星变轨 >> 当卫星由于某种原因，速度突然改变时(开启或关闭发动机或空气阻力作用)，万有引力就不再等于向心力大小，卫星将做变轨运动 1、当v增大时，卫星所需向心力增大，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动向外变轨(从低轨到高轨要点火加速） 2、当卫星的速度突然减小时，所需向心力减小，即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将做向心运动向内 ... ... 
