高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点20 人造卫星 宇宙速度（2份，原卷版+解析版）

这是一份高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点20 人造卫星 宇宙速度（2份，原卷版+解析版），共6页。试卷主要包含了 高考真题考点分布， 命题规律及备考策略，会求解不同天体的第一宇宙速度，9 km/s，7 km/s等内容，欢迎下载使用。
1. 高考真题考点分布
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】高考对这不内容的考查比较频繁，多以选择题的形式出现，题目的背景材料多为我国在航天领域取得的成就，比如神州飞船、天宫轨道舱等。
【备考策略】
1.掌握不同轨道卫星加速度、线速度等参量的求解。
2.掌握同步卫星的特点，并能够比较近地卫星、同步卫星和赤道上物体运动。
3.会求解不同天体的第一宇宙速度。
【命题预测】重点关注与我国航空航天成就有关的卫星运动问题。
一、不同轨道卫星参量
(1)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)基本关系式
G eq \f(Mm,r2) ＝ma＝ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m\f(v2,r)→v＝\r(\f(GM,r)),mrω2→ω＝\r(\f(GM,r3)),mr（\f(2π,T)）2→T＝2π\r(\f(r3,GM)),mvω,))
二、宇宙速度
1．第一宇宙速度
(1)第一宇宙速度是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动时的速度，其数值为7.9 km/s。
(2)第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大环绕速度。
(3)第一宇宙速度的计算方法
由G eq \f(Mm,R2) ＝m eq \f(v2,R) 得v＝ eq \r(\f(GM,R)) ；
由mg＝m eq \f(v2,R) 得v＝ eq \r(gR) 。
2．第二宇宙速度
使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，其数值为11.2 km/s。
3．第三宇宙速度
使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，其数值为16.7 km/s。
考点一 不同轨道卫星参量 宇宙速度
考向1 不同轨道卫星参量
不同轨道卫星参量
Geq \f(Mm,r2)＝eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(ma→a＝\f(GM,r2),m\f(v2,r)→v＝ \r(\f(GM,r)),mω2r→ω＝ \r(\f(GM,r3)),m\f(4π2,T2)r→T＝ \r(\f(4π2r3,GM))))eq \a\vs4\al(越,高,越,慢)
1．2024年4月30日08时43分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体成功分离．在中国空间站出差的神舟十七号航天员已启程返航，踏上回家之旅。临别前，神十七、神十八六名航天员在天和核心舱合影留念。已知地球半径为R，天和核心舱围绕地球做圆周运动过程中离地面高度约为地球半径的，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转，则天和核心舱的线速度大小和舱内航天员的加速度大小分别为（ ）
A．B．
C．D．
2．北京时间2023年10月26日，神舟十七号航天员乘组成功入驻“天宫”。如图为“天宫”绕地球运行的示意图，测得“天宫”沿顺时针方向从A点第一次运动到点用时，这段圆弧对应的圆心角为。已知地球的半径为，地球的质量为，引力常量为，则关于“天宫”运动的相关物理量说法正确的是（ ）
A．离地面高度为B．离地面高度为
C．向心加速度大小为D．向心加速度大小为
考向2 宇宙速度
1.第一宇宙速度的推导
方法一：由Geq \f(Mm,R2)＝meq \f(v12,R)得v1＝ eq \r(\f(GM,R))
方法二：由mg＝meq \f(v12,R)得v1＝eq \r(gR)
第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短，对于人造地球卫星而言，最小周期：Tmin＝2π eq \r(\f(R,g))＝5 075 s≈85 min。
2.宇宙速度与人造地球卫星运动轨迹的关系
(1)v发＝7.9 km/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动。
(2)7.9 km/sv2
由v＝rω得v2>v3
v1>v2>v3
向心加
速度
由Geq \f(Mm,r2)＝ma得a＝eq \f(GM,r2)，故a1>a2
由a＝ω2r得a2>a3
a1>a2>a3