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1、交大二附中高一物理导学稿§6.5宇宙航行【学习目标】1.第一宇宙速度的含义是其推导:第二宇宙速度的含义是第三宇宙速度的含义是2.人造卫星的轨道半径和它的运动速率之间关系是,由此可得,当轨道半径r越小,线速度v越,反之,r越大,v越3.地球同步通讯卫星是指;因此其运行的周期为;运行的角速度为;各个国家发射的用来转播电视节目的同步卫星都必须在地球的上空。若地球半径R=6400km,地球表面重力加速度g=9.8m/s2,推导并计算:(1)同步卫星距离地面的高度(2)同步卫星运行的线速度(3)同步卫星运行的向心加速度4.描述人造地球卫星的发射过程、变轨过程、回收过程。5.了
2、解双子星(自己从网上查阅有关双子星的相关知识)6.科学漫步“黑洞”理论【举例分析】例1.(08北京卷)2007年10月24日18时05分,我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星。卫星经过八次点火变轨后,绕月球做匀速圆周运动。图中所示为探月卫星运行轨迹的示意图(图中1、2、3……8为卫星运行中的八次点火位置)①卫星第2、3、4次点火选择在绕地球运行轨道的近地点,是为了有效地利用能源,提高远地点高度;②卫星沿椭圆轨道由近地点向远地点运动的过程中,加速度逐渐增大,速度逐渐减小;③卫星沿椭圆轨道由近地点向远地点运动的过程中,机械能守恒;④卫星沿椭圆轨道由远地点向近地点运动的过程
3、中,卫星中的科考仪器处于超重状态;⑤卫星在靠近月球时需要紧急制动被月球所捕获,为此实施第6次点火,则此次发动机喷气方向与卫星运动方向相反。上述说法正确的是()2、3、46、7、851地球月球A.①④B.②③C.①⑤D.①③例2.宇航员坐在人造卫星里,试说明卫星在发射过程中人为什么会产生超重现象?当卫星绕地球做匀速圆周运动时又为什么会产生完全失重现象?【课堂练习】1.要使人造卫星绕地球运行,它进入地面附近的轨道速度是 km/s.要使卫星脱离地球引力不再绕地球运行,必须使它的轨道速度等于或大于 km/s,要使它飞行到太阳系以外的地方,它的速度必须等于或大于
4、 km/s.62.关于第一宇宙速度,下面说法正确的是()A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C.它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度3.在环绕地球运行的宇宙飞船的实验舱内,下面几项实验中可以正常进行的是()A.用天平称物体的质量B。同弹簧秤称物体的重力C.上紧闹钟上的发条D。用体温表测宇航员的体温4.某行星的卫星,在靠近行星的轨道上飞行,若要计算行星的密度,需要测出的物理量是A.行星的半径B.卫星的半径C.卫星运行的线速度D.卫星运行的周期5
5、.我国发射的风云一号气象卫星是极地卫星,卫星飞过两极上空,其轨道平面与赤道平面垂直,周期为12h;我国发射的风云二号气象卫星是地球同步卫星,周期是24h,由此可知,两颗卫星相比较A.风云一号气象卫星距地面较近B.风云一号气象卫星距地面较远C.风云一号气象卫星的运动速度较大D.风云一号气象卫星的运动速度较小6.人造地球卫星在轨道上作匀速圆周运动,它所受到向心力F跟轨道半径r之间的关系是图4A、由公式可知F与r成反比;B、由公式可知F与r成正比;C、由公式可知F跟r无关;D、由公式可知F跟r2成反比.7.2003年10月15日,我国成功地发射了“神舟五号”载人飞船,经过
6、21小时的太空飞行,返回舱于次日安全着陆。已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆,椭圆的一个焦点是地球的球心,如图4所示,飞船在飞行中是无动力飞行,只受到地球的万有引力作用,在飞船从轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中,以下说法正确的是:A、飞船的速度逐渐增大B、飞船的速度逐渐减小C、飞船的机械能守恒D、飞船的机械能逐渐增大。8.常用的通讯卫星是地球同步卫星,它定位于地球赤道正上方。已知某同步卫星离地面的高度为h,地球自转的角速度为ω,地球半径为R,地球表面附近的重力加速度为,该同步卫星运动的加速度的大小为A.0B.C.D.9.对于人造地球卫星,下列说法中正确的是6
7、A.卫星质量越大,离地越近,速度越大,周期越短;B.卫星质量越小,离地越近,速度越大,周期越长;C.卫星质量越大,离地越近,速度越小,周期越短;D.与卫星质量无关,离地越远,速度越小,周期越长.10.如右图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a、b质量相同,且小于c的质量,则A、b所需向心力最大;B、b、c周期相等,且大于a的周期.C、b、c向心加速度相等,且大于a的向心加速度;D、b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度.PQⅠⅡ地11.一颗小行星环绕太阳作匀速圆周运动的半径是地球环绕半径的4倍,则它的环绕周期是A.1年;B.2年;