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一轮复习物理教案(新教材人教版)第五章万有引力与宇宙航行第2讲卫星--第1页

第2讲卫星发射、变轨和对接双星模型

目标要求1.理解三种宇宙速度，并会求解第一宇宙速度的大小.2.会处理人造卫星的变轨和

对接问题.3.掌握双星、多星系统，会解决相关问题．

考点一宇宙速度

v＝km/s，是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的最

1

第一宇宙速度(环绕速度)

大环绕速度，也是人造地球卫星的最小发射速度

第二宇宙速度(逃逸速度)v＝km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度

2

第三宇宙速度v＝km/s，是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度

3

1．地球的第一宇宙速度的大小与地球质量有关．(√)

2．月球的第一宇宙速度也是km/s.(×)

3．同步卫星的运行速度一定小于地球第一宇宙速度．(√)

4．若物体的发射速度大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度，则物体绕太阳运行．(√)

1．第一宇宙速度的推导

mmv2Gm×10－11××1024

地地3

方法一：由G＝m，得v＝＝m/s≈×10m/s.

R2RR×106

v2

方法二：由mg＝mR得

v＝gR＝××1063

m/s≈×10m/s.

第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周

R×106

期最短，T＝2π＝2πs≈5075s≈85min.正是近地卫星的周期．

ming

2．宇宙速度与运动轨迹的关系

(1)v＝km/s时，卫星绕地球表面做匀速圆周运动．

发

(2)km/svkm/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆．

发

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(3)km/s≤v＜km/s，卫星绕太阳运动的轨迹为椭圆．

发

(4)v≥km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间．

发

例1宇航员在一星球上以速度v竖直上抛一质量为m的物体，经2t后落回手中，已知该

0

星球半径为R，忽略该星球自转，则该星球的第一宇宙速度的大小为()

vR2vR

A.0B.0

t