为向高轨道发射卫星,火箭克服地球对它的引力消耗的能量多,所以发射卫星需要的速度较大.
命题视角1 对三种宇宙速度的理解
(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] 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.
[答案] CD
命题视角2 第一宇宙速度的推导计算
某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t后,物体以速率v落回手中.已知该星球的半径为R,求该星球上的第一宇宙速度.
[思路探究] (1)物体做什么性质的运动?该星球表面的重力加速度为多少?
(2)计算第一宇宙速度用公式v1=较为简单.
[解析] 根据匀变速运动的规律可得,该星球表面的重力加速度为g=,该星球的第一宇宙速度,即为卫星在其表面附近绕星球做匀速圆周运动的线速度,该星球对卫星的引力(重力)提供卫星做圆周运动的向心力,则mg=m,该星球表面的第一宇宙速度为v1== .
[答案]
【通关练习】