宇宙速度人造衛星第一頁，共十頁，編輯于2023年，星期二一、宇宙速度1.第一宇宙速度：v1=7.9km/s，理論上人造衛星的最小的發射速度，以此速度發射的人造衛星近地面運行，軌道半徑為地球半徑.同時，該速度又是最大環繞速度.2.第二宇宙速度：v2=11.2km/s，以此速度發射的人造衛星擺脫地球的吸引，成為繞太陽轉動的人造天體，因此又稱為脫離速度.3.第三宇宙速度：v3=16.7km/s，以此速度發射的人造衛星擺脫太陽的吸引，因此又稱為逃逸速度.知識點回顧：第二頁，共十頁，編輯于2023年，星期二二、人造衛星1.牛頓的設想：當物體拋出的速度足夠大時，物體將會圍繞地球旋轉而不再落回地面，成為一顆繞地球轉動的衛星.2.原理：衛星繞地球轉動時，

提供向心力，即=

=

=

,其中r為衛星到地心的距離.3、同步衛星.地球軌道同步衛星地球軌道同步衛星是指在赤道平面內以和地球自轉角速度相同的角速度繞地球運動的衛星，地球軌道同步衛星又叫通訊衛星．同步衛星有以下幾個特點：①周期一定T=24h；②角速度一定；③軌道一定；④環繞速度大小一定；⑤向心加速度大小一定．4.極地軌道衛星極地軌道衛星指運行過程中通過兩極上空的衛星，其軌道平面與地球赤道平面垂直，由于地球自轉，這種衛星并非在某一經度線上方運動．該種衛星可對全球進行間斷性掃描.第三頁，共十頁，編輯于2023年，星期二題型一、第一宇宙速度（全面、準確理解第一宇宙速度的物理意義）【例1】月球質量約為地球質量的1／81，半徑約為地球半徑的1／4，地球上第一宇宙速度約為7.9km/s，則月球上的第一宇宙速度約為多少？人造衛星的第一宇宙速度即為衛星貼近地球表面近地運行的最大速度.應用時可將該定義遷移應用于其他星體的第一宇宙速度.典型例題：第四頁，共十頁，編輯于2023年，星期二【變式訓練1】

(多選)據報道，我國數據中繼衛星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛星發射中心發射升空，經過4次變軌控制后，于5月1日成功定點在東經77°赤道上空的同步軌道．關于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是(

)A.運行速度大于7.9km/sB.離地面高度一定，相對地面靜止C.繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大D.向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等

第五頁，共十頁，編輯于2023年，星期二題型二、人造衛星

（學會建立天體勻速圓周運動模型）例2(2011·天津理綜)(多選)質量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運動視為勻速圓周運動．已知月球質量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉的影響，則航天器的(

)A.線速度v＝B.角速度ω＝C.運行周期T＝2πD.向心加速度a＝

處理天體運動問題時，往往需要建立勻速圓周運動模型：做勻速圓周運動的對象、質點運行軌道半徑、圓心位置及向心力來源等.第六頁，共十頁，編輯于2023年，星期二【變式訓練2】

(2011·鹽城中學期中)宇航員在某星球表面以初速度v0豎直上拋一個物體，物體上升的最大高度為h，已知該星球的半徑為R，且物體只受該星球的引力作用，引力常量為G.(1)求該星球表面的重力加速度；(2)如果要在這個星球發射一顆貼近它表面運行的衛星，求該衛星做勻速圓周運動的線速度和周期．第七頁，共十頁，編輯于2023年，星期二題型三、有關地球同步衛星的計算

例題3、我國發射的亞洲一號通信衛星的質量為m，如果地球半徑為R，自轉角速度為ω，地球表面重力加速度為g，則關于亞洲一號衛星的說法中錯誤的是(

)A.距地面高h=B.軌道速度v=C.受到地球引力為mgD.受到地球引力為第八頁，共十頁，編輯于2023年，星期二【變式訓練3】

(多選)用m表示地球同步衛星的質量，h表示它離地面的高度，R0表示地球的半徑，g0表示地球表面重力加速度，ω0表示地球自轉的角速度，則同步衛星所受地球對它的引力大小可表示為(

)A.B.C.D.

第九頁，共十頁，編輯于2023年，星期二變式訓練4神奇的黑洞是近代引力理論所預言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統的運動規律．天文學家觀測河外星系大麥哲倫云時，發現了LMCX3雙星系統，它由可見星A和不可見的暗星B構成．兩星視為質點，不考慮其他天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變，如圖所示．引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運行周期T.(1)可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點處質量為m的星體(視為質點)對它的引力，設A和B