2019-2020学年鲁科版必修2 第5章 第2节 万有引力定律的应用 第3节 人类对太空的不懈追求 学案(1)
2019-2020学年鲁科版必修2 第5章 第2节 万有引力定律的应用 第3节 人类对太空的不懈追求 学案(1)第3页

  地球卫星的最小发射速度,其大小为7.9 km/s.

  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

  

  (2)第二宇宙速度(脱离速度):在地面上发射物体,使之能够脱离地球的引力作用,成为绕太阳运动的人造行星或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度,其大小为11.2 km/s.

  (3)第三宇宙速度(逃逸速度):在地面上发射物体,使之最后能脱离太阳的引力作用,飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小速度,其大小为16.7 km/s.

   命题视角1 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;第二宇宙速度是在地面附近使物体挣脱地球束缚而成为绕太阳运行的一颗人造行星的最小发射速度,选项C正确.

  [答案] CD

   命题视角2 第一宇宙速度的计算

 "嫦娥三号"探月卫星的成功发射是我国航天史上的又一里程碑,假设探月卫星"嫦娥三号"的轨道是圆形的,且贴近月球表面.已知月球的质量约为地球质量的,月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为(  )