2025年高考物理二轮复习第四章　曲线运动　万有引力与宇宙航行 第五讲　人造卫星　宇宙速度课件+讲义（教师+学生）+跟踪练习

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1.掌握卫星运动的规律，会分析卫星运行时各物理量之间的关系。 2.理解三种宇宙速度，并会求解第一宇宙速度的大小。
1.天体(卫星)运行问题分析将天体或卫星的运动看成__________运动，其所需向心力由__________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______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)。
1.思考判断(1)同一中心天体的两颗行星，公转半径越大，向心加速度越大。( )(2)同一中心天体质量不同的两颗行星，若轨道半径相同，速率不一定相等。( )(3)近地卫星的周期最小。( )(4)极地卫星通过地球两极，且始终和地球某一经线平面重合。( )(5)不同的同步卫星的质量不一定相同，但离地面的高度是相同的。( )(6)月球的第一宇宙速度也是7.9 km/s。( )(7)同步卫星的运行速度一定小于地球第一宇宙速度。( )
考点一　卫星运动参量的分析
1.人造卫星运行轨道卫星运行的轨道平面一定通过地心，一般分为赤道轨道、极地轨道和其他轨道，同步卫星的轨道是赤道轨道。如图1所示。
例1 (2022·广东卷，2)“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是(　　)A.火星公转的线速度比地球的大B.火星公转的角速度比地球的大C.火星公转的半径比地球的小D.火星公转的加速度比地球的小
角度　　卫星运动参量与半径的关系
1.(2023·广东卷，7)如图2(a)所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做匀速圆周运动。由于P的遮挡，探测器探测到Q的亮度随时间做如图(b)所示的周期性变化，该周期与P的公转周期相同。已知Q的质量为M，引力常量为G。关于P的公转，下列说法正确的是(　　)
例2 如图3所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为近地卫星，c为同步卫星，d为高空探测卫星，a向为他们的向心加速度，r为它们到地心的距离，T为它们的运动周期，l、θ分别为相同时间内转过的弧长和转过的圆心角，则下列图像正确的是(　　)
角度　　同步卫星、近地卫星和赤道上物体的运行问题
规律总结　近地卫星、同步卫星与地球赤道上物体的比较
2.宇宙速度与运动轨迹的关系(1)v发＝7.9 km/s时，卫星绕地球表面做匀速圆周运动。(2)7.9 km/s＜v发＜11.2 km/s时，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。(3)11.2 km/s≤v发＜16.7 km/s时，卫星绕太阳运动的轨迹为椭圆。(4)v发≥16.7 km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。
对点练1　卫星运动参量的分析1.(2023·天津卷，1)运行周期为24 h的北斗卫星比运行周期为12 h的(　　)A.加速度大B.角速度大C.周期小D.线速度小
2.(2023·江苏卷，4)设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道。该卫星与月球相比，一定相等的是(　　)A.质量B.向心力大小C.向心加速度大小D.受到地球的万有引力大小
3.如图1所示，a、b、c三颗卫星在各自的轨道上绕地球做匀速圆周运动，轨道半径ra