人教版高中物理必修第二册精品课件 第7章 万有引力与宇宙航行 4 宇宙航行 (3).ppt

典例剖析【例2】(多选)如图所示,赤道上随地球自转的物体A、赤道上空的近地卫星B、静止卫星C,它们的运动都可视为匀速圆周运动,比较三个物体的运动情况,以下判断正确的是()A.三者的周期关系为TATBTCB.三者向心加速度大小关系为aAaBaCC.三者角速度的大小关系为ωA=ωCωBD.三者线速度的大小关系为vAvCvB答案:CD解析:因为静止卫星转动周期与地球自转周期相同,故TA=TC,选项A错误。因为静止卫星的周期和地球自转周期相同,故ωA=ωC,根据a=rω2知,A和C的向心加速度大小关系为aAaC,选项B错误。因为A、C的角速度大小相同,抓住B、C间万有规律总结静止卫星、近地卫星和赤道上随地球自转物体的比较1.近地卫星是轨道半径近似等于地球半径的卫星,卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。静止卫星是在赤道平面内,定点在某一特定高度的卫星,其做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。在赤道上随地球自转做匀速圆周运动的物体是地球的一部分,它不是地球的卫星,充当向心力的是物体所受的万有引力与重力之差。2.近地卫星与静止卫星的共同点是卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供;静止卫星与赤道上随地球自转的物体的共同点是具有相同的角速度。当比较近地卫星和赤道上物体的运动规律时,往往借助静止卫星这一纽带,这样会使问题迎刃而解。学以致用2.(2023·新课标卷)2023年5月,世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号,携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道,顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后,这批物资()A.质量比静止在地面上时小B.所受合力比静止在地面上时小C.所受地球引力比静止在地面上时大D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大D随堂训练1.某火星探测器发射升空后首先绕太阳转动一段时间再调整轨道飞向火星。火星探测器的发射速度()A.等于7.9km/sB.大于16.7km/sC.大于7.9km/s且小于11.2km/sD.大于11.2km/s且小于16.7km/s答案:D解析:第一宇宙速度为7.9km/s,第二宇宙速度为11.2km/s,第三宇宙速度为16.7km/s,由题意可知,火星探测器的发射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s,选项D正确。2.(多选)如图所示的圆1、2、3,其圆心均在地球自转轴线上,2、3的圆心与地心重合,2所在平面与地球自转轴线垂直,对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言()A.卫星的轨道可能为1B.卫星的轨道可能为2C.卫星的轨道可能为3D.静止卫星的轨道一定为与2共面的某一同心圆答案:BCD解析:物体做匀速圆周运动时,物体所受的合力方向一定要指向圆心,对于环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言,所受的万有引力指向地心,所以选项A错误,B、C正确;对于静止卫星来说,由于相对于地球表面静止,所以静止卫星应在赤道的正上方,因此选项D正确。答案:CD3.(多选)如图所示,a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星,它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)。下列说法正确的是()4.我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行,从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹。如图所示,A是赤道上的物体,B、C是人造卫星,其中C为静止卫星,与地面保持相对静止。已知,地球的半径为R,表面的重力加速度为g,引力常量为G,则()B.C有可能从常州上方飞过C.物体A,卫星B、C的速度关系是vAvBvCD.卫星B、C在地面的发射速度均应大于第二宇宙速度答案:A不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海！第七章万有引力与宇宙航行4宇宙航行课前·基础认知课堂·重难突破素养·目标定位随堂训练素养?目标定位目标素养1.了解人造地球卫星的最初构想,会推导第一宇宙速度。2.知道同步卫星和其他卫星的区别,会分析人造地球卫星的运动情况和受力情况。3.了解发射速度与环绕速度的区别和联系。4.了解宇宙航行的历程,感受人类对自然界的探索精神。知识概览课前·基础认知一、宇宙速度微判断1.发射人造地球卫星需要足够大的速度。()2.绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10km/s。()3.在地面上发射人造地球卫星的最小速度是7.9km/s。()4.要发射一颗人造月球卫星,在地面的发射速度应大于16.7km/s。()√×√×二、人造地球卫星1.人造地球卫星的发射及原理。(1)牛顿设想。当物体被抛出的速度足够大时,它将围绕地球运动而不再落回地面,成为一颗