2018-2019学年人教版必修二 宇宙航行 学案
2018-2019学年人教版必修二  宇宙航行  学案第4页

卫星要克服地球对它的引力。近地轨道是人造卫星的最低运行轨道,而近地轨道的发射速度就是第一宇宙速度,所以第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度。

(2)"最大环绕速度":在所有环绕地球做匀速圆周运动的卫星中,近地卫星的轨道半径最小,由G=m可得v=,轨道半径越小,线速度越大,所以在这些卫星中,第一宇宙速度是所有环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最大环绕速度。

[试题案例]

[例1] (2018·襄阳高一检测)若取地球的第一宇宙速度为8 km/s,某行星质量是地球的6倍,半径是地球的1.5倍,此行星的第一宇宙速度约为(  )

A.16 km/s B.32 km/s C.4 km/s D.2 km/s

解析 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,对于近地卫星,其轨道半径近似等于星球半径,所受万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律得G=m

解得v=

因为行星的质量M′是地球质量M的6倍,半径R′是地球半径R的1.5倍,故

===2

即v′=2v=2×8 km/s=16 km/s,A正确。

答案 A

第一宇宙速度的计算方法

对于任何天体,计算第一宇宙速度时,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、