【物理】2019届一轮复习人教版人造卫星宇宙速度学案

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【物理】2019届一轮复习人教版人造卫星宇宙速度学案

紧扣考纲 考情再现 测试内容 测试要求 ‎2018年 ‎2017年 ‎2016年 ‎2015年 ‎2014年 人造地球卫星 A 宇宙速度 A ‎22‎ ‎10‎ 考点一 人造地球卫星 ‎(1)人造地球卫星的运动模型可看成是匀速圆周运动,它所需的向心力由___________提供.‎ ‎(2)根据公式G=m=mω2r=m=ma可知,同一轨道上的卫星具有相同大小的线速度、角速度、周期和加速度,人造地球卫星运动的轨道半径r越大,它运动的线速度v__________,角速度ω__________,周期T________,加速度a________.‎ 例1 (2018·连云港学测模拟)如图1所示,A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,下列说法中正确的是(  )‎ 图1‎ A.B、C的角速度大小相等,且小于A的角速度 B.B、C的线速度大小相等,且大于A的线速度 C.B、C的向心加速度大小相等,且大于A的向心加速度 D.B、C的周期相等,且小于A的周期 归纳总结 卫星绕地球运动,离地面越远,线速度越小,角速度越小,向心加速度越小,周期越大,“越远越慢”.‎ 例2 (2017·扬州学测模拟)我国自主研发的“北斗”卫星导航系统中含有同步卫星,关于同步卫星下列说法中正确的是(  )‎ A.同步卫星处于平衡状态 B.同步卫星的线速度是不变的 C.同步卫星的高度是一定的 D.线速度应大于第一宇宙速度 归纳总结 地球同步卫星 卫星运动与地球自转同步,它的特点是周期一定(24 h)、轨道一定(轨道平面一定在赤道平面内)、高度一定(距离地球表面约36 000 km).‎ 考点二 宇宙速度 ‎(1)宇宙速度 ‎①第一宇宙速度:v=________ km/s.‎ ‎②第二宇宙速度:v=________ km/s.‎ ‎③第三宇宙速度:v=________ km/s.‎ ‎(2)牛顿经典理论的适用范围是________________,在微观、高速的范围内不能适用.‎ 特别提醒 对三个宇宙速度的理解 ‎(1)第一宇宙速度又叫环绕速度,是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小发射速度,是卫星进入圆轨道正常运转的最大运行速度.‎ ‎(2)第二宇宙速度又叫脱离速度,是物体挣脱地球引力束缚所需的最小的地面发射速度.‎ ‎(3)第三宇宙速度又叫逃逸速度,是物体挣脱太阳引力束缚所需的最小的地面发射速度.‎ 例3 (2017届镇江学测模拟)关于第一宇宙速度,下列说法中正确的是(  )‎ A.人们称11.2 km/s为第一宇宙速度,也叫脱离速度 B.它是人造地球卫星沿圆轨道绕地球飞行的最大的环绕速度 C.它是人造地球卫星沿圆轨道绕地球飞行的最小的环绕速度 D.它是将人造地球卫星发射升空的最大发射速度 易错辨析 人造卫星发射速度v发≥7.9 km/s,沿圆轨道的环绕速度v环≤7.9 km/s.‎ 例4 (2018·南通学测模拟)2016年8月16日,我国自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”被送入距地面500 km高的运行圆轨道上,现已投入使用.“墨子号”卫星在轨道上的运行速度(  )‎ A.等于11.2 km/s B.等于7.9 km/s C.小于7.9 km/s D.大于7.9 km/s 例5 (2018·连云港学测模拟)2016年12月22日,中国首颗碳卫星被成功发射到太空中,它将会在距地面700公里的轨道上,每16天对地球进行一次全面体检.而且还可为研究PM2.5等大气污染成因提供重要数据支撑.其发射速度(  )‎ A.等于7.9 km/s B.大于7.9 km/s且小于11.2 km/s C.大于16.7 km/s D.大于11.2 km/s且小于16.7 km/s ‎1.(2016·江苏学测)“天琴计划”需要从地面发射三颗卫星,若发射时要先将卫星送入绕地球的椭圆轨道.则卫星发射速度(  )‎ A.等于第一宇宙速度 B.等于第二宇宙速度 C.介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D.介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间 ‎2.(2015·江苏学测)如图2所示,在地面上发射一个飞行器,进入近地圆轨道Ⅰ并绕地球运行,其发射速度v应满足(  )‎ 图2‎ A.v<7.9 km/s B.v=7.9 km/s C.v=11.2 km/s D.v>11.2 km/s ‎3.(2012·江苏学测)在地面上发射飞行器,如果发射速度大于7.9 km/s,而小于11.2 km/s,则它将(  )‎ A.绕地球做圆周运动 B.绕地球做椭圆运动 C.挣脱地球的束缚绕太阳运动 D.挣脱太阳的束缚飞离太阳系 ‎4.如图3所示是小明同学画的人造地球卫星轨道的示意图,则卫星(  )‎ 图3‎ A.在a轨道运行的周期为24 h B.在b轨道运行的速度始终不变 C.在c轨道运行的速度大小始终不变 D.在c轨道运行时受到的地球引力大小是变化的 ‎5.如图4所示,设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动,金星自身的半径是火星的n倍,质量为火星的k倍.不考虑行星自转的影响,则(  )‎ 图4‎ A.金星表面的重力加速度是火星的倍 B.金星的“第一宇宙速度”是火星的倍 C.金星绕太阳运动的加速度比火星小 D.金星绕太阳运动的周期比火星大 答案精析 考点突破 考点一 ‎(1)万有引力 (2)越小 越小 越大 越小 例1 A [由F=G=m=mrω2=mr=ma得:v= ,ω= ,T= ,a=G.B、C在同一轨道上,线速度、角速度、向心加速度大小相等,周期相同,并且vBTA.]‎ 例2 C [地球同步卫星相对地面静止.T=24 h,高度是一定的,线速度小于第一宇宙速度,速度方向不断变化,万有引力提供向心力,不是平衡状态.]‎ 考点二 ‎(1)①7.9 ②11.2 ③16.7 (2)宏观、低速 例3 B [7.9 km/s为第一宇宙速度,它是卫星沿圆轨道绕地球飞行的最大环绕速度,是最小的发射速度.]‎ 例4 C [卫星围绕地球做圆周运动的环绕速度小于7.9 km/s.]‎ 例5 B 真题演练 ‎1.C 2.B 3.B 4.D 5.B
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