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课件网) 第七章 万有引力与宇宙航行 第4节 宇宙航行 例1-1 如图7-4-1所示，牛顿在思考万有引力定律时曾设想，把物体从高山上 点以 不同的速度 水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。如果速度足 够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，则下列说法错 误的是( ) C 图7-4-1 A.以的速度抛出的物体可能落在 点 B.以的速度抛出的物体可能沿 轨道运动， 在远地点的速率必小于 C.以的速度抛出的物体可能沿 轨道运动， 其运行速度不会超过 D.以 的速度抛出的物体将脱离地球引力的 束缚 教材帮 新知课丨必备知识解读 知识点1 宇宙速度 【解析】 选项 分析 正误 A 以 的速度抛出的物体一定会落回地面，所以可能落 在 点。 √ B 以 的速度抛出的物体绕地球沿椭圆轨道运 动，所以可能沿 轨道运动，根据开普勒第二定律可知，在远地点的 速率必小于 。 √ C 以的速度抛出的物体可能沿 轨道运动，在 近地点的速度大于，在远地点的速度小于 。 D 以 的速度抛出的物体会脱离地球引力的束 缚，成为太阳系的一颗行星。 √ 图7-4-3 例2-2 如图7-4-3所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨 道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞 船在轨道2上的( ) C A.线速度大 B.向心加速度大 C.运行周期长 D.角速度大 【解析】根据万有引力定律、牛顿第二定律有： ，解得，， ， ，因为 增大，所以飞船的线速度减小，向心加速度减小，运行周期变长， 角速度减小，即C正确，A、B、D错误。 知识点2 人造地球卫星 例2-3 （多选）如图7-4-4所示，为地球同步卫星轨道，轨道与 同在赤道平面内， 则以下说法正确的是( ) ABD 图7-4-4 A.若轨道与半径相等，则 轨道上的卫星也是同步卫星 B.轨道 上的卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度比同步卫星的大 C.轨道 上的卫星绕地球做匀速圆周运动的周期大于24小时 D.若某飞船能在轨道 上做匀速圆周运动，不可能仅由万有引力提 供向心力 【解析】 选项 分析 正误 A 地球同步卫星的周期相同，轨道半径相同。 √ B 轨道 上的卫星运行半径较小，由万有引力提供向心力可知，绕地球做 匀速圆周运动的线速度比同步卫星的大。 √ C 由万有引力提供向心力可知，轨道 上的卫星绕地球做匀速圆周运动的 周期小于24小时。 D 仅由万有引力提供向心力的飞船，轨道圆心是地心，故能在轨道 上做 匀速圆周运动的飞船，不可能仅由万有引力提供向心力。 √ 【学会了吗丨变式题】 1.中国北斗卫星导航系统由静止轨道卫星和非静止轨道卫星等组成，关于某颗静止 轨道卫星（即卫星相对于地面静止）的说法正确的是( ) C A.线速度大于第一宇宙速度 B.周期小于同步卫星的周期 C.角速度大于月球绕地球运行的角速度 D.向心加速度大于地面的重力加速度 【解析】由万有引力提供向心力有,解得线速度 ,第一宇宙速度是 物体在地球表面绕地球做匀速圆周运动的速度，所以静止轨道卫星的线速度小于第 一宇宙速度，A错误；静止轨道卫星相对地球静止，其运行周期与地球自转的周期 相同，都是，B错误；由万有引力提供向心力，则有 ，解得角速度 ，由于静止轨道卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，所以静止轨道卫星 的角速度大于月球绕地球运行的角速度，C正确；由万有引力提供向心力有 ，解得加速度，对地面上的物体，有 ,解得重力加速度 ,为地球半径且小于 ，所以静止轨道卫星的向心加速度小于地面的重力加速 度，D错误。 例3-4 （多选）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火， 使其沿椭圆轨道2运行，再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于 点， 轨道2、3相切于 点，如图7-4-6所示。则卫星在各轨道上正常运行时 ... ...
