一、 能够复述三个宇宙速度★☆☆☆☆☆
例1. 填空
宇宙速度
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数值(km/s)
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意义
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第一宇
宙速度
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7.9
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卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度.若7.9 km/s≤v<11.2 km/s,物体绕______运行(环绕速度)
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第二宇
宙速度
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11.2
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物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度.若11.2 km/s≤v<16.7 km/s,物体绕____运行(脱离速度)
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第三宇
宙速度
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16.7
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物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.若v≥16.7 km/s,物体将脱离________在宇宙空间运行(逃逸速度)
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解析:地球太阳太阳系
二.能够推导人造卫星的基本量★☆☆☆☆☆
例2. 推导人造卫星的基本量
1.人造卫星的动力学特征
万有引力提供向心力,即Gr2=mr=mrω2=m(T)2r.
2.人造卫星的运动学特征
(1)线速度v:v= ____________,随着轨道半径的增大,卫星的线速度减小.
(2)角速度ω:ω= ____________,随着轨道半径的增大,卫星的角速度减小.
(3)周期T:T= ____________,随着轨道半径的增大,卫星的周期增大.
解析: 2.(1) r (2) r3
(3)2π GM
三、能够区分宇宙速度★★★☆☆☆
例3. 使物体脱离星球的引力束缚,不再绕星球运行,从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度,星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2= v1.已知某星球的半径为r,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的 .不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为( )
A. B. C. D.
【解答】解:设某星球的质量为M,半径为r,绕其飞行的卫星质量m,
由万有引力提供向心力得:
解得: ①
又因它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的.
得: ②
③
由①②③解得:
故选:B.
例4. 人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度,称为第一宇宙速度.第一宇宙速度大小是( )
A.11.2km/s B.7.9km/s C.16.7km/s D.7.9m/s
【解答】解:已知第一宇宙速度的公式是v1= ①
根据万有引力等于重力得:mg= ②
由①②得:
v1= (米/秒),
将g=9.8米/秒,R=6.4×106米代入速度公式
即V1=7.9km/s.
故选B.
例5. 关于第一宇宙速度,下列说法中正确的是( )
A.第一宇宙速度的数值是11.2km/s
B.第一宇宙速度又称为逃逸速度
C.第一宇宙速度是卫星在地面附近环绕地球做圆周运动的速度
D.第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小环绕速度
【解答】解:A、第一宇宙速度的数值是7.9km/s,故A错误
B、第一宇宙速度又叫做环绕速度,第二宇宙速度又叫做逃逸速度.故B错误
C、第一宇宙速度是绕近地球表面做圆周运动的速度,故C正确
D、第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小发射速度,绕地球运行的最大环绕速度,故D错误
故选:C.