第24天 宇宙航行 -2023年高一物理寒假精品课(人教版2024)(原卷版).pdfVIP

第24天宇宙航行（预习篇）

1.掌握求解第一宇宙速度的两种方法，知道三个宇宙速度的含义.2.了解人造地球卫星的历史

及现状，知道人造卫星的特点．

一、宇宙速度

1．第一宇宙速度的推导

(1)已知地球质量m和半径R，物体在地面附近绕地球的运动可视作运动，提

地

Gmmv2Gm

地地

供物体运动所需的向心力，轨道半径r近似认为等于，由＝m，可得v＝.

R2RR

v2

(2)已知地面附近的重力加速度g和地球半径R，由＝mR得：v＝gR.

2．三个宇宙速度及含义

数值意义

第一宇宙速度km/s物体在绕地球做匀速圆周运动的速度

在地面附近发射飞行器使其克服引力，永远离开地球的

第二宇宙速度km/s

最小地面发射速度

在地面附近发射飞行器使其挣脱引力束缚，飞到太阳系

第三宇宙速度km/s

外的地面发射速度

二、人造地球卫星

1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功．

一、三个宇宙速度

例题1.(多选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是()

A．第一宇宙速度v＝7.9km/s，第二宇宙速度v＝11.2km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道

12

上运行时的速度大于等于v，小于v

12

B．我国发射的火星探测器，其发射速度大于第三宇宙速度

C．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星

的最小发射速度

D．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度

解题归纳：

1．第一宇宙速度

(1)两个表达式

Mmv2GM

思路一：万有引力提供物体运动所需的向心力，由G＝m得v＝.

R2RR

v2

思路二：可近似认为重力提供物体运动所需的向心力，由mg＝m得v＝gR.

R

(2)理解

①“最小发射速度”：第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度．

②“环绕速度”：第一宇宙速度是所有环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最大速度．

2．第二宇宙速度

在地面附近发射飞行器，使之能够克服地球的引力，永远离开地球所需的最小发射速度，其

大小为11.2km/s.当发射速度7.9km/sv