第四章曲線運(yùn)動(dòng)第5講天體運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星【教學(xué)目標(biāo)】1、能靈活應(yīng)用牛頓第二定律和萬有引力定律，解析有關(guān)人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)或行星的運(yùn)動(dòng)問題2、知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度，【重、難點(diǎn)】1、第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，是衛(wèi)星運(yùn)行的最大速度2、天體運(yùn)動(dòng)與幾何知識(shí)的綜合題的解題思路和方法【知識(shí)梳理】（1）同步衛(wèi)星可以定點(diǎn)在北京市的正上方。（）（2）不同的同步衛(wèi)星的質(zhì)量不同，但離地面的高度是相同的。（）（3）第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度。（）21 （4）第一宇宙速度的大小與地球質(zhì)量有關(guān)。（）（5）月球的第一宇宙速度也是7.9km/s。（）（6）同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定小于地球第一宇宙速度。（）（7）若物體的速度大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度，則物體可繞太陽(yáng)運(yùn)行。（）考點(diǎn)一人造地球衛(wèi)星1．第一宇宙速度的推導(dǎo)（1）由G＝m，得：v＝；（2）由GM＝gR2，得：v＝。2．宇宙速度與運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系（1）v發(fā)＝7.9km/s時(shí)，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（2）7.9km/s＜v發(fā)＜11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡為橢圓。（3）11.2km/s≤v發(fā)＜16.7km/s，衛(wèi)星繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)。（4）v發(fā)≥16.7km/s，衛(wèi)星將掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的空間。例1、我國(guó)將要發(fā)射一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號(hào)”。設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，月球的半徑約為地球半徑的，地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速率約為（）A．0.4km/sB．1.8km/sC．11km/sD．36km/s例2、（多選）2011年中俄聯(lián)合實(shí)施探測(cè)火星計(jì)劃，由中國(guó)負(fù)責(zé)研制的“螢火一號(hào)”火星探測(cè)器與俄羅斯研制的“福布斯—土壤”火星探測(cè)器一起由俄羅斯“天頂”運(yùn)載火箭發(fā)射前往火星．已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，火星的半徑約為地球半徑的。下列關(guān)于火星探測(cè)器的說法中正確的是（　?。〢．發(fā)射速度只要大于第一宇宙速度即可B．發(fā)射速度只有達(dá)到第三宇宙速度才可以21 C．發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度D．火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度為地球第一宇宙速度的考點(diǎn)二衛(wèi)星運(yùn)行參量的分析與比較1．四個(gè)分析：分析人造衛(wèi)星的加速度、線速度、角速度和周期與軌道半徑的關(guān)系。G＝2．四個(gè)比較（1）同步衛(wèi)星的周期、軌道平面、高度、線速度、角速度繞行方向均是固定不變的，常用于無線電通信，故又稱通信衛(wèi)星。（2）極地衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)每圈都經(jīng)過南北兩極，由于地球自轉(zhuǎn)，極地衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。（3）近地衛(wèi)星是在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，其運(yùn)行的軌道半徑可近似認(rèn)為等于地球的半徑，其運(yùn)行線速度約為7.9km/s。（4）赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力和地面支持力的合力充當(dāng)向心力（或者說由萬有引力的分力充當(dāng)向心力），它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同于衛(wèi)星，但它的周期、角速度與同步衛(wèi)星相等。例3、（多選）如圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，a、b質(zhì)量相同，且小于c的質(zhì)量，則（）地球abc21 A．b所需向心力最小B．b、c周期相等，且小于a的周期C．b、c的向心加速度相等，且大于a的向心加速度D．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度例4、（多選）如圖所示，地球赤道上的山丘e，近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)e、p、q的圓周運(yùn)動(dòng)速率分別為v1、v2、v3，向心加速度分別為a1、a2、a3，則（）epq地球A．v1>v2>v3B．v1a2>a3D．a(chǎn)1

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