2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第7章万有引力与宇宙航行7.4宇宙航行(5)课件

\n\n7.4宇宙航行本节任务：①宇宙速度（区分发射速度和环绕速度）②双星问题\n宇宙速度数值(km/s)意义第一宇宙速度7.9是人造地球卫星的最小发射速度,也是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大速度第二宇宙速度11.2使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度第三宇宙速度16.7使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度三种宇宙速度1．三种宇宙速度（发射速度）\n区别发射速度和环绕速度（1）发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度,并且一旦发射后就再无能量补充,被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度,进入运动轨道．（2）环绕速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度．当卫星“贴着”地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度．注意：卫星的实际环绕速度一定小于发射速度．\n1.组成星球的物质靠引力吸引在一起随星球自转.如果某质量分布均匀的星球自转周期为T,万有引力常量为G,为使该星球不至于瓦解,该星球的密度至少是?2.双星系统中：①O点离质量较大的星体较远（）②若在O点放一物体,则物体受两星体的万有引力合力为零（）③双星的质量一定,双星间距离越大,其转动周期越大（）3.例：此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质,假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变.判断：①它们做圆周运动的万有引力保持不变（）②它们做圆周运动的角速度不断变小（）③质量较大星体圆周运动轨迹的半径变大,线速度变大（）××√××√\n1.能否发射一颗周期为80min的人造地球卫星？2.将卫星送入低轨道和送入高轨道哪一个更容易？为什么？所需要的发射速度,哪一个更大？为什么？3.发射速度和卫星绕地旋转的速度是不是同一速度？发射速度大说明什么？卫星运行速度大又说明什么？4.发射探月卫星和火星探测器,发射速度为多大？5.关于第一宇宙速度,判断：①它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度（）②它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度（）③它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度（）④它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度（）×√√×\n1.组成星球的物质靠引力吸引在一起随星球自转.如果某质量分布均匀的星球自转周期为T,万有引力常量为G,为使该星球不至于瓦解,该星球的密度至少是?2.双星系统中：①O点离质量较大的星体较远（）②若在O点放一物体,则物体受两星体的万有引力合力为零（）③双星的质量一定,双星间距离越大,其转动周期越大（）3.例：此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质,假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变.判断：①它们做圆周运动的万有引力保持不变（）②它们做圆周运动的角速度不断变小（）③质量较大星体圆周运动轨迹的半径变大,线速度变大（）××√××√\n2.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,同时绕它们连线上的O点做匀速圆周运动．O点到冥王星的距离为两者连线距离的八分之一,关于冥王星与卡戎的（）A．质量之比为8∶1B．向心力大小之比为1∶7C．角速度大小之比为1∶7D．线速度大小之比为1∶71.某星球第一、二宇宙速度的关系,半径为R的星球,宇航员在该星球上以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的物体,不计空气阻力,经t秒后物体落回手中①在该星球表面上至少以多大的初速度水平抛出一个物体,物体将不再落回星球表面？②在该星球表面上至少以多大的初速度竖直抛出一个物体,物体将不再落回星球表面？D\n区别发射速度和环绕速度（1）发射速度：指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度,并且一旦发射后就再无能量补充,被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度,进入运动轨道．（2）环绕速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度．当卫星“贴着”地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度．注意：卫星的实际环绕速度一定小于发射速度．\n一、宇宙速度1.宇宙速度与运动轨迹的关系(1)v发＝km/s时,卫星绕地球做匀速圆周运动.(2)7.9km/s<v发<km/s,卫星绕地球运动的轨迹为椭圆.(3)11.2km/s≤v发<km/s,卫星绕太阳做椭圆运动.(4)v发≥16.7km/s,卫星将挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的空间.7.911.216.7\n\nP1、P2为两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动.图2中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系,它们左端点横坐标相同.则()A．P1的平均密度比P2的大B．P1的“第一宇宙速度”比P2的小C．s1的向心加速度比s2的大D．s1的公转周期比s2的大AC\n展①③\n练一练：我国成功发射了“神舟九号”载人飞船,假设飞船绕地球做匀速圆周运动,下列正确的是()A．飞船的运行速度小于地球的第一宇宙速度B．若知道飞船运动的周期和轨道半径,再利用引力常量,就可算出地球的质量C．若宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船,飞船速率将减小D．若有两个这样的飞船在同一轨道上,相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行,只要后一飞船向后喷气加速,则两飞船一定能实现对接AB