7.4 宇宙航行 （教学课件）-高中物理人教版（2019） 必修第二册.pptxVIP

7.4宇宙航行;;牛顿的思想实验：;一.宇宙速度;设：地球质量为m地，物体质量为m、到地心的距离为r、

物体在地面附近绕地球运动速度为v.;有人说，第一宇宙速度也可以用算出，其中g为重力加速度，R为地球半径。你认为对吗？;1.第一宇宙速度的推导;物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的环绕速度，叫做第一宇宙速度。;（3）、第三宇宙速度：16.7km/s物体挣脱太阳引力，飞出太阳系的速度;例2.如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上以不同大小的速度v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，它将绕地球做圆周运动，成为人造地球卫星，则下列说法正确的是()

A．落到A点的物体做的是平抛运动

B．以v7.9km/s的速度抛出的物体将沿B轨道运动

C．以7.9km/sv11.2km/s的速度抛出的物体将沿C轨道运动

D．以11.2km/sv16.7km/s的速度抛出的物体将沿C轨道运动

;二.人造地球卫星的运动规律;人造地球卫星;;2.人造卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。;;【例3】(多选)如图是地球的四颗不同的卫星，它们均做匀速圆周运动，以下说法正确的是()

A.四颗卫星的轨道平面必过地心

B.近地卫星的周期可以大于24小时

C.同步卫星可以和月亮一样高

D.理论上极地卫星可以和同步卫星一样高;;三、近地卫星;四、地球同步卫星;【例4】某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星(即卫星相对于地面静止)．则此卫星的()

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;25三月2023;3、同步卫星的应用：主要用于通信;1、回顾航天史;1957年10月，苏联发射

第一颗人造地球卫星。;1970年4月24日我国第一颗人造卫星升空;2003年10月15日神舟五号

杨利伟;2005年10月12日神舟六号费俊龙聂海胜;2007年10月24日嫦娥一号月球探测器发射成功;2008年9月25日神舟七号翟志刚刘伯明

景海鹏;3、展望未来;光子火箭;1．(多选)关于人造卫星，下列说法中正确的是()

A．人造卫星环绕地球运行的??度可能为5.0km/s

B．人造卫星环绕地球运行的速度可能为7.9km/s

C．人造卫星环绕地球运行的周期可能为80min

D．人造卫星环绕地球运行的周期可能为200min;6.卫星“变轨”问题;;卫星变轨问题;;;;;;;①卫星向后喷火，

卫星的线速度，

所需向心力，

此时万有引力卫星绕地球做圆周运动的，

卫星将做，;②当卫星向前喷火，卫星的线速度突然减小，所需向心力也随之而突然减小，（万有引力不变）即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将做近心运动，同样会脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，卫星的回收利用了这一原理．;;卫星变轨;;卫星变轨;例1.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）

A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度

B.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度

C.在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度;例2：在太空中有两飞行器a、b，它们在绕地球的同一圆形轨道上同向运行，a在前b在后，它都配有能沿运动方向向前或向后喷气的发动机，现要想b尽快追上a并完成对接，b应采取的措施是（）

A、沿运动方向喷气

B、先沿运动方向喷气，

后沿运动反方向喷气

C、沿运动反方向喷气

D、先沿运动反方向喷气，

后沿运动方向喷气

;25三月2023;1、如图所示，发射同步卫星时，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；最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、3相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以下说法正确的是（）

A、在轨道3上的速率大

于1上的速率

B、在轨道3上的角速度

小于1上的角速度

C、在轨道2上经过Q点时

的速率等于在轨道