高考物理一轮复习讲义练习第五章　第2讲　人造卫星　宇宙速度

这是一份高考物理一轮复习讲义练习第五章　第2讲　人造卫星　宇宙速度，共13页。试卷主要包含了天体运行问题分析，人造卫星，宇宙速度等内容，欢迎下载使用。
1．天体(卫星)运行问题分析
将天体或卫星的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供。
2．人造卫星
(1)极地卫星：运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖。
(2)近地卫星：轨道在地球表面附近的卫星，其轨道半径r≈R(地球半径)，运行速度等于第一宇宙速度v＝7.9 km/s(人造地球卫星的最大运行速度)，周期T≈85 min(人造地球卫星的最小周期)。
(3)地球同步卫星
①其中的静止卫星，轨道平面与赤道共面，且与地球自转的方向相同。
②周期一定：与地球自转周期相同，即T＝24 h＝86 400 s。
③角速度大小一定：与地球自转的角速度大小相同。
④高度一定：据G eq \f(Mm,r2)＝m eq \f(4π2,T2)r得r＝ eq \r(3,\f(GMT2,4π2))＝4.23×104 km，卫星离地面高度h＝r－R≈6R(为恒量)。
3．宇宙速度
1．同一中心天体的两颗行星，公转半径越大，线速度越小，向心加速度越大。( × )
2．极地卫星通过地球两极，且始终和地球某一经线平面重合。( × )
3．同一中心天体质量不同的两颗行星，若轨道半径相同，速率不一定相同。( × )
4．地球同步卫星根据需要可以定点在北京正上空。( × )
5．不同的地球同步卫星的质量不一定相同，但离地面的高度是相同的。( √ )
6．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小速度。( × )
7．若物体的发射速度大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度，则物体绕太阳运行。( √ )
考点一 人造卫星运行特点及规律
1．人造卫星轨道及特点
(1)轨道：赤道轨道、极地轨道及其他轨道，如图所示。
(2)轨道特点：轨道圆心是地球的球心。
2．卫星的各物理量随轨道半径变化的规律
eq \a\vs4\al(规,律) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(G\f(Mm,r2)＝,,,（r＝R地＋h）)\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(m\f(v2,r)→v＝\r(\f(GM,r))→v∝\f(1,\r(r)),mω2r→ω＝\r(\f(GM,r3))→ω∝\f(1,\r(r3)),m\f(4π2,T2)r→T＝\r(\f(4π2r3,GM))→T∝\r(r3),ma→a＝\f(GM,r2)→a∝\f(1,r2)))\a\vs4\al(越,高,越,慢),mg＝\f(GMm,R地2)（在地球表面时）→GM＝gR地2))
【典例1】 (多选)(2024·天津红桥区高三一模)三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知mA＝mBvB＝vC
B．运行角速度大小关系为ωA>ωB＝ωC
C．向心力大小关系为FA＝FBvB＝vC，ωA>ωB＝ωC，FA>FB，FB