第5节　天体运动与人造卫星

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2025-01-03 0 0 5.09MB 67 页 5.9玖币

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第5节天体运动与人造卫星

着眼

着眼“

“四层

四层”

”

夯基础

立足

立足“

“四翼

四翼”

”

探考点

聚焦

聚焦“

“关键

关键”

”

提素能

课时跟踪检测

着眼

着眼“四层”

“四层”

夯基

础

一、三种宇宙速度[注1]

第一宇宙速度(环绕

速度)[注2]

v1＝________km/s，是物体在地面附近绕

地球做匀速圆周运动的速度，也是人造地

球卫星的最小发射速度

第二宇宙速度(脱离

速度)[注3]

v2＝11.2 km/s，是物体挣脱______引力束

缚的最小发射速度

第三宇宙速度(逃逸

速度)

v3＝16.7 km/s，是物体挣脱______引力束

缚的最小发射速度

7.9

地球

太阳

二、地球同步卫星的特点[注4]

1．轨道平面一定：轨道平面和______平面重合。

2．周期一定：与地球_____周期相同，即 T＝24 h＝86 400 s。

3．角速度一定：与地球自转的角速度______。

4．高度一定：根据 GMm

r2 ＝m4π2

T2 r 得r＝3GMT2

4π2 ≈4.24

×104 km，卫星离地面高度 h＝r－R≈3.6×104 km(为恒量)。

5．速率一定：运行速率 v＝2πr

T ≈3.08 km/s(为恒量)。

6．绕行方向一定：与地球自转的方向______。

赤道

自转

相同

一致

三、极地卫星和近地卫星[注5]

1．极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，

极地卫星可以实现全球覆盖。

2．近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动

的卫星，其运行的轨道半径可近似认为等于地球的______，其

运行线速度约为 7.9 km/s。

半径

【注解释疑】

[注1] 三种宇宙速度都是最小发射速度，只是意义和大小不

同。

[注2] 第一宇宙速度是人造地球卫星的最大环绕速度。

[注3] 第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系：v2＝2 v1。

[注4] 地球同步卫星的运行参数都相同，但卫星的质量不一定

相同。

[注5] 极地卫星和近地卫星的轨道平面一定通过地球的球心，

并且所有绕地球做圆周运动的卫星的圆心都是地球的球心。

【基础自测】

一、判断题

(1)同步卫星可以定点在北京市的正上方。 (×)

(2)不同的同步卫星的质量不同，但离地面的高度是相同的。

(√)

(3)第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小速度。

(×)

(4)第一宇宙速度的大小与地球质量有关。 (√)

(5)月球的第一宇宙速度也是 7.9 km/s。 (×)

(6)同步卫星的运行速度一定小于地球第一宇宙速度。 (√)

(7)若物体的速度大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度，则物

体可绕太阳运行。 (√)

二、选择题

1．(多选)[鲁科版必修 2 P101 T4改编]可以发射一颗这样的人造

地球卫星，使其圆轨道 ( )

A．与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面同心圆

B．与地球表面上某一经线所决定的圆是共面同心圆

C．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地

球表面是静止的

D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地

球表面是运动的

解析：人造地球卫星在运行时，由于地球对卫星的万有引

力提供它做匀速圆周运动的向心力，轨道的圆心一定与地

球的中心重合，不可能是地球上除地心以外的某一点，选

项A错误；由于地球同时绕地轴自转，所以卫星的轨道平

面不可能与某一经线所决定的平面共面，B错误；若卫星

在赤道平面内，则其圆轨道可以有不同高度，周期也可以

不同，故卫星可以相对地面静止，也可以相对地面运动，

选项 C、D均正确。

答案：CD

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摘要：

第5节天体运动与人造卫星返回返回着眼着眼““四层四层””夯基础夯基础立足立足““四翼四翼””探考点探考点聚焦聚焦““关键关键””提素能提素能课时跟踪检测课时跟踪检测返回返回着眼着眼“四层”“四层”夯基夯基础础返回返回一、三种宇宙速度[注1]第一宇宙速度(环绕速度)[注2]v1＝________km/s，是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，也是人造地球卫星的最小发射速度第二宇宙速度(脱离速度)[注3]v2＝11.2km/s，是物体挣脱______引力束缚的最小发射速度第三宇宙速度(逃逸速度)v3＝16.7km/s，是物体挣脱______引力束缚的最小发射速度7.9地球太阳返回返回二、地球...

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