必须区别卫星的运行速度与发射速度的不同 对于人造地球卫星.由可得v=.这个速度指的是人造地球卫星在轨道上稳定运行的速度.其大小仅随轨道半径r的增大而减小.与卫星的质量.形状等因素无关.只要卫星能运行在半径为r`的轨道上.其运行的速度就必须是而且也只能是 v=.此式是人造地球卫星稳定运行速度的决定公式. 人造地球卫星在圆轨道上的运行速度是随着高度的增大而减小的.由于人造地球卫星的发射过程中必须克服地球引力做功.从而增大了卫星的引力势能.故要将卫星发射到距地球越远的轨道.需要克服地球的引力做功就越多.在地面上需要的发射速度就要越大.其发射速度的具体数值由预定轨道的高度决定.在第一宇宙速度和第二宇宙速度之间取值.要明确三个宇宙速度均指发射速度.而第一宇宙速度既是卫星的最小发射速度又是卫星的最大运行速度. 人造地球卫星的三个发射速度分别是: 第一宇宙速度:v=7.9千米/秒,(地球卫星的最小发射速度) 第二宇宙速度:v=11.2千米/秒,(卫星挣脱地球束缚的最小发射速度) 第三宇宙速度:v=16.7千米/秒.(卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度) 例8:1999年5月10日.我国成功地发射了“一箭双星 .将“风云一号 气象卫星和“实验五号 科学实验卫星送入离地面高870km的轨道.这颗卫星的运行速度为 A.7.9km/s B.11.2 km/s C.7.4 km/s D.3.1 km/s [审题] 题目中叙述的是人造地球卫星的“发射 与“运行 .考查的是人造地球卫星的“发射速度 与“运行速度 的物理意义.此题给出的四个速度中有三个具有特定的物理意义.只要明确这三个特殊速度的物理意义.此题求解也就十分容易.此题可有两种不同的解法.一是.根据题中的三个特殊速度而作出判断,二是根据题中给出的卫星高度h=870km和其他的常量计算出此卫星的实际运行速度.即可选出正确答案. [解析] 判断选定法 对选项A.v=7.9km/s的速度是地球的第一宇宙速度.是发射速度.以此速度发射的人造地球卫星会以v=7.9km/s的速度环绕地球低轨道运行.其轨道半径近似等于地球半径.即r≈R地.不会处在h=870km的轨道上.故A选项错误. 对选项B.v=11.2km/s是地球的第二宇宙速度.是发射速度.以此速度发射的人造地球卫星会脱离地球的引力范围.飞到距地球的“无限远处 (在理论上此卫星的轨道半径r=∞.其绕地球运行速度v=0).不会稳定运行在h =870km的轨道上.故B选项错误. 对选项C.v=7.4km/s<7.9km/s.则肯定是卫星的运行速度.但是否以此速度运行的卫星就一定处在h=870km的轨道上?还要计算判定.然而.由于又在“D选项中 有v=3.1km/s是地球同步卫星运行速度.而同步卫星的轨道高度是36000km而不是870km.故运用排除法即可得知C选项正确. 对选项D.v=3.1km/s必然是同步卫星的运行速度.而同步卫星的轨道高度是距地球赤道地面36000km .而不是870km.故D选项错误. 计算选定法 由于地球的万有引力提供了人造地球卫星的向心力.故得.则有v=.代入引力常量G=6.67×10-11 Nm2/Kg2.地球质量M=5.98×1024Kg.地球半径R=6400km和卫星的轨道高度h=870km.可得v=7.4km/s.即此卫星的运行速度为7.4km/s.故C选项正确. [总结] 以上两种方法相比.显然是前一种“判断选定法 更为简捷方便.但是要熟知题中给的各个速度的含义.只要排除不合理的答案即可得到正确答案.如果要运用计算选定法.则需要进行繁杂的数值计算.稍有不慎不仅会影响解题速度甚至还会导致错误.故而注重选择题的解答技巧十分重要. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(10分)2008年9月25日至28日,我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神州七号”载人航天宇宙飞船,。承担此次飞行任务的航天员分别是翟志刚、刘伯明和景海鹏,9月25日21时09分,火箭点火起飞,583秒后,飞船与火箭分离,准确入轨。已知“神州七号”总质量为m。在离地h高处绕地球做匀速圆周运动,地球质量为M,地球半径为R,地球表面重力加速为g,万有引力常量为G。

(1)如图所示,是A“神州七号”的火箭发射场,B为山区,C为城市,发射场正在进行发射,若长征二号F型火箭托着载人三名宇航员的“神舟七号”飞船向太空,已知火箭总长58.3m,发射塔的过程中,点火后,经7.0S火箭离开发射塔,设火箭的运动为匀加速运动,则在火箭离开发射塔的过程中(结果保留三位有效数字)火箭的加速度多大?

(2)质量为60kg的宇航员受到的飞船对他的作用力多大?(g=10m/s2

(3)为了转播发射实况,我国科技工作者在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m,而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能听到和收看实况,必须通过在山顶的转发站来转发电视信号,这是因为什么呢?

(4)飞船在绕地球飞行的第五圈进行了变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道。则飞船在轨道上正常运行的速度是多大?飞船在轨道上运行周期是多少?质量为m0的宇航员,他在飞船中的重力将变为多大?(用已知量字母表示)

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