2018-2019学年高中物理山东省专用必修二讲义:第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用必修二讲义:第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行 Word版含答案第4页

  =2,

  所以该行星的第一宇宙速度:v行=2v地=2×8 km/s=16 km/s。

  [答案] (1) m/s2 (2)16 km/s

  

  

  天体环绕速度的计算方法

  对于任何天体,计算其环绕速度时,都是根据万有引力提供向心力的思路,卫星的轨道半径等于天体的半径,由牛顿第二定律列式计算。

  (1)如果知道天体的质量和半径,可直接列式计算。

  (2)如果不知道天体的质量和半径的具体大小,但知道该天体与地球的质量、半径关系,可分别列出天体与地球环绕速度的表达式,用比例法进行计算。

      

  

  1.[多选]下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是(  )

  A.第一宇宙速度v1=7.9 km/s,第二宇宙速度v2=11.2 km/s,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1,小于v2

  B.美国发射的凤凰号火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度

  C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度

  D.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度

  解析:选CD 根据v= 可知,卫星的轨道半径r越大,即距离地面越远,卫星的环绕速度越小,v1=7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度,选项D正确;实际上,由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径,故卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度都小于第一宇宙速度,选项A错误;美国发射的凤凰号火星探测卫星,仍在太阳系内,所以其发射速度小于第三宇宙速度,选项B错误;第二宇宙速度是使物体挣脱地球束缚而成为太阳的一颗人造小行星的最小发射速度,选项C正确。

  2.已知地球的质量约为火星质量的16倍,地球的半径约为火星半径的4倍,已知地球第一宇宙速度为7.9 km/s,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为(  )

  A.3.5 km/s        B.15.8 km/s

  C.17.7 km/s D.3.95 km/s

解析:选D 航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动,由火星对航天器的万有