送入太空.
[即学即用]
1.判断下列说法的正误.
(1)第一宇宙速度是发射卫星的最小速度.(√)
(2)人造地球卫星的最小绕行速度是7.9 km/s.(×)
(3)要发射一颗人造地球卫星,发射速度必须大于16.7 km/s.(×)
2.已知月球半径为R,月球质量为M,引力常量为G,则月球的第一宇宙速度v=________.
答案
一、第一宇宙速度的理解与计算
[导学探究] (1)不同天体的第一宇宙速度是否相同?第一宇宙速度的决定因素是什么?
(2)把卫星发射到更高的轨道上需要的发射速度越大还是越小?
答案 (1)不同.由=m得,第一宇宙速度v= ,可以看出,第一宇宙速度的值取决于中心天体的质量M和半径R,与卫星无关.
(2)越大.向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星困难,因为发射卫星要克服地球对它的引力.
[知识深化]
1.第一宇宙速度:第一宇宙速度是人造卫星近地环绕地球做匀速圆周运动的绕行速度.
2.推导:对于近地人造卫星,轨道半径r近似等于地球半径R=6 400 km,卫星在轨道处所受的万有引力近似等于卫星在地面上所受的重力,取g=9.8 m/s2,则
3.推广
由第一宇宙速度的两种表达式看出,第一宇宙速度的值由中心天体决定,可以说任何一颗行星都有自己的第一宇宙速度,都应以v= 或v=表示,式中G为引力常量,M为中心天体的质量,g为中心天体表面的重力加速度,R为中心天体的半径.
4.理解
(1)"最小发射速度"与"最大绕行速度"
①"最小发射速度":向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星困难,因为发射卫星要克服地球对它的引力.所以近地轨道的发射速度(第一宇宙速度)是发射人造卫星的最小速度.