第十六讲人造地球卫星宇宙速度测试内容测试要求5年真题在线人造地球卫星A宇宙速度A2013T8、2015T10、2016T221. 人造地球卫星的运动模型可看成是匀速圆周运动，它所需的向心力由提供2. 根据公式Gmm2rmma可知，同一轨道上的卫星具有相同大小的线速度、角速度、周期和加速度，人造地球卫星运动的轨道半径r越大，它运动的线速度v，角速度，周期T，加速度a3. 宇宙速度(1) 第一宇宙速度：vkm/s.(2) 第二宇宙速度：vkm/s.(3) 第三宇宙速度：vkm/s.4. 牛顿经典理论的适用范围是，在微观、高速的范围内不能适用1. 所有人造地球卫星受到地球的引力都作为它做圆周运动的向心力，人造卫星处于完全失重状态；又因为引力是指向地心的，所以所有卫星轨道平面必定通过地心2. 对三个宇宙速度的理解(1) 第一宇宙速度的推导：由Gm可得v，或者由mgm可得v，R为地球半径(2) 第一宇宙速度又叫环绕速度，是发射卫星进入最低轨道所必须具有的最小地面发射速度，是卫星进入轨道正常运转的最大轨道速度(3) 第二宇宙速度又叫脱离速度，是物体挣脱地球引力束缚所需的最小的地面发射速度(4) 第三宇宙速度又叫逃逸速度，是物体挣脱太阳引力束缚所需的最小的地面发射速度3. 地球同步卫星卫星运动与地球自转同步，它有“五定”的特点，即定周期(24h)、定轨道(轨道平面一定在赤道平面内)、定高度(在地表36 000km上空)、定速率(都具有相同的运行速率)和定位置(即定点在赤道上方某一处相对于地面静止)4. 在求解卫星问题中常用的一个替换关系：由Gmg可得GMgR2(黄金代换式)【例1】 (2017届镇江学业水平模拟)关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A. 人们称11.2km/s为第一宇宙速度，也叫脱离速度B. 它是人造地球卫星沿圆轨道绕地球飞行的最大的环绕速度C. 它是人造地球卫星沿圆轨道绕地球飞行的最小的环绕速度D. 它是将人造地球卫星发射升空的最大发射速度笔记：【例2】 (2018届南通学业水平模拟)2016年8月16日，我国自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”被送入500km高的运行轨道上，现已投入使用“墨子号”卫星在轨道上的运行速度()A. 等于11.2km/s B. 等于7.9km/sC. 小于7.9km/s D. 大于7.9km/s笔记：【例3】 (2018届连云港学业水平模拟)2016年12月22日，中国首颗碳卫星被成功发射到太空中，它将会在距地面700公里的轨道上，每16天对地球进行一次全面体检而且还可为研究PM2.5等大气污染成因提供重要数据支撑其发射速度()A. 等于7.9km/s B. 大于7.9km/s且小于11.2km/sC. 大于16.7km/s D. 大于11.2km/s且小于16.7km/s笔记：【例4】 (2018届连云港学业水平模拟)若地球半径为6 400km，神舟十一号飞船轨道高度约393km，与神舟十一号飞船的运行速度最接近的是()A. 3.4104km/h B. 2.8104km/h C. 2.2104km/h D. 1.6104km/h【例5】(2016届南通一中模拟)2008年9月27日16时41分00 秒，我国航天员翟志刚打开神舟七号载人飞船轨道舱舱门，首度实施空间出舱活动，茫茫太空第一次留下中国人的足迹如果轨道舱按半径为r的圆形轨道运行，万有引力常量为G，地球质量为M，那么运行速度为()A. B. C. D. 笔记：【例6】(2018届无锡学业水平模拟)如果不进行轨道维持，航天器的轨道高度就会逐渐降低，则航天器在较低轨道做圆周运动与在较高轨道做圆周运动比较()A. 航天器的周期缩短 B. 航天器的角速度减小C. 航天器的线速度减小 D. 航天器的向心加速度减小笔记：1. (2016年江苏省普通高中学业水平测试)“天琴计划”需要从地面发射三颗卫星，若发射时要先将卫星送入绕地球的椭圆轨道. 则卫星发射速度()A. 等于第一宇宙速度 B. 等于第二宇宙速度C. 介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D. 介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间2. (2013年江苏省普通高中学业水平测试)2012年10月25日，我国再次成功将一颗北斗导航卫星发射升空，并送入绕地球的椭圆轨道. 该卫星发射速度v大小的范围是()A. v7.9km/s B. 7.9km/sv11.2km/s C. 11.2km/sv16.7km/s3. (2015年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示，在地面上发射一个飞行器，进入近地圆轨道并绕地球运行，其发射速度v应满足()A. v7.9km/s B. v7.9km/sC. v11.2km/s D. v11.2km/s4. (2016年江苏省普通高中学业水平测试)围绕下面报道，某班同学展开了热烈讨论“引力波”姗姗来迟“寻拼图”百年梦圆2016年2月11日，美国科学家宣布第一次直接探测到“引力波”的存在，这是物理学界里程碑式的重大事件在牛顿引力理论中是没有引力波的，但爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在，认为引力波与电磁波类似，以光速传播并携带能量历经100年的探索，人类终于发现了引力波，找到了实验验证广义相对论的最后一块缺失的“拼图”此次探测到的引力波信号产生于两个黑洞的合并据估计，两个黑洞的质量分别相当于36个和29个太阳质量. 合并后的总质量为62个太阳质量，有相当于3个太阳质量的巨大能量以引力波的形式释放出来“天琴计划”是我国本土探测引力波的重大工程. 目前正在推进中该计划将发射三颗轨道高度都约为10万公里的地球卫星，对一个双白矮星系统产生的引力波进行探测甲说：“引力波的发现说明牛顿引力理论是错误的，应该把它从高中教材中删除. ”乙说：“爱因斯坦真伟大！他的理论肯定都是正确的，我很崇拜他. ”丙说：“如果引力波真的存在，应当还会有更多的实验来证实. ”丁说：“这件事说明任何假说、理论是否正确，最终都要由实验和观测来检验. ”其中说法正确的同学是()A. 甲、丙 B. 甲、丁 C. 乙、丙 D. 丙、丁5. (2012年江苏省普通高中学业水平测试)在地面上发射飞行器，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，则它将()A. 绕地球做圆周运动 B. 绕地球做椭圆运动C. 挣脱地球的束缚绕太阳运动 D. 挣脱太阳的束缚飞离太阳系1. (2017届连云港学业水平模拟)如图所示，质量相同的甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45的地面上随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则甲、乙在上述过程中具有相同的物理量是()A. 线速度 B. 周期C. 向心力 D. 向心加速度2. (2018届盐城学业水平模拟)神舟十一号与天宫二号对接形成的组合体在393km高度绕地球运动过程中，保持不变的物理量有()A. 周期 B. 线速度 C. 万有引力 D. 向心加速度3. (2018届盐城学业水平模拟)在神舟十一号飞行任务中，景海鹏处于失重状态的是()A. 飞船加速离开地面 B. 组合体绕地球做匀速圆周运动C. 返回时，返回舱在大气层中匀速行驶 D. 着陆前，返回舱减速靠近地面4. (2018届扬州学业水平模拟)关于在轨运行的天宫二号，下列说法中正确的是()A. 天宫二号的运行速度一定大于7.9km/sB. 天宫二号的运行速度一定大于7.9km/s且小于11.2km/sC. 天宫二号运行时，其处于失重状态D. 天宫二号运行时，其处于平衡状态5. (2018届南通学业水平模拟)我国将于2020年建成完整的北斗三号导航系统，该系统由5颗地球同步卫星和30颗其他卫星组成. 则地球同步卫星()A. 绕地球运行的轨道为椭圆 B. 运行周期与地球自转周期相同C. 可静止在南通上空 D. 运行方向与地球自转方向相反