【世纪金榜】2016版高中物理6.5宇宙航行（探究导学课型）课件新人教版必修2

。

变式训练探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球上的第宇宙速度约为，则该探月卫星绕月运行的速率约为解析选。

对于环绕地球或月球的人造卫星，其所受万有引力即为它们做圆周运动所需的向心力，即第宇宙速度指的是最小发射速度，同时也是近地卫星的环绕速度，对于近地卫星来说，其轨道半径近似等于地球半径，所以所以月地。

故正确答案为。

，所以月月地地地月。

，福建高考若有颗“宜居”行星，其质量为地球的倍，半径为地球的倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的解析选。

据可得环绕速度利用比值法可知正确。

倍倍倍倍，素养升华天体环绕速度的计算方法对于任何天体，计算其环绕速度时，都是根据万有引力提供向心力的思路，卫星的轨道半径等于天体的半径，由牛顿第二定律列式计算。

如果知道天体的质量和半径，可直接列式计算。

如果不知道天体的质量和半径的具体大小，但知道该天体与地球的质量半径关系，可分别列出天体与地球环绕速度的表达式，用比例法进行计算。

二人造地球卫星深化理解人造地球卫星的轨道人造地球卫星的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道。

椭圆轨道地心位于椭圆的个焦点上。

圆轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星所需的向心力由万有引力提供，由于万有引力指向地心，所以卫星的轨道圆心必然是地心，即卫星在以地心为圆心的轨道平面内绕地球做匀速圆周运动。

卫星的三种轨道地球卫星的轨道平面可以与赤道平面成任意角度，当轨道平面与赤道平面重合时，称为赤道轨道当轨道平面与赤道平面垂直时，即通过极点，称为极地轨道，如图所示。

人造地球卫星的线速度角速度周期和向心加速度项目推导式关系式结论与的关系越大，越小与的关系越大，越小与的关系越大，越大与的关系越大，越小由表格可以看出卫星离地面高度越高，其线速度越小，角速度越小，周期越大，向心加速度越小。

微思考人造卫星的运行速度与其质量有关吗提示无关。

由可见人造卫星的运行速度与其质量无关。

得，题组通关示范题多选三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知运行周期关系为向心力大小关系为半径与周期关系为解题探究关于人造卫星的运动人造卫星的轨道半径越大，线速度，角速度，向心加速度，周期在同轨道上运行的卫星，线速度角速度向心加速度和周期都。

越小越小越小越大相同绕地球做匀速圆周运动的三颗人造卫星，轨道半径与周期之间存在什么样的定量关系提示由开普勒第三定律得。

规范解答选。

由所以，选项正确由所以，选项正确由得所以，又，所以选项错误三颗卫星都绕地球运行，故由开普勒第三定律得选项正确。

得，得，通关由于种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的速率变小，周期变小速率变小，周期变大速率变大，周期变大速率变大，周期变小解析选。

人造地球卫星的轨道半径越小，速率越大，周期越小，故选项正确。

有两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运动，已知它们的轨道半径之比∶∶，求这两颗卫星的线速度之比角速度之比周期之比向心加速度之比。

解析由得所以∶∶由所以∶∶由得∶∶由得∶∶答案∶∶∶∶得变式训练如图所示，在同轨道平面上的几个人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，时刻它们恰好在同直线上，下列说法中正确的是根据可知，运行速度满足运转角速度满足向心加速度满足运动周后，最先回到图示位置解析选。

由大，则小，故，因此运动周后，最先回到图示位置，错误。

得得得，“嫦娥三号”在登月之前先在圆轨道上绕月球运行几圈，在绕月球运行过程中，设“嫦娥三号”的轨道半径为，运行速率为，当“嫦娥三号”在飞越月球上些环形山中的质量密集区上空时都将略微减小都将保持不变将略微减小，将略微增大将略微增大，将略微减小解析选。

“嫦娥三号”环绕月球运行，万有引力提供向心力。

当到达质量密集区时，万有引力增大，“嫦娥三号”将“向心”运动，半径将减小，速度增大，故对。

素养升华求解人造卫星运动问题的技巧人造卫星的由地球的质量和卫星的轨道半径决定，当确定后，卫星的便确定了，与卫星的质量形状等因素无关，当人造卫星的轨道半径发生变化时，其都会随之改变。

在处理人造卫星的与半径的关系问题时，常用公式来替换出地球的质量，会使问题解决起来更方便。

三地球同步卫星深化理解概念相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星，叫作地球同步卫星，又叫作通信卫星。

特点确定的转动方向和地球自转方向叫作地球同步卫星，又叫作通信卫星。

特点确定的转动方向和地球自转方向致确定的周期和地球自转周期相同，即确定的角速度等于地球自转的角速度确定的轨道平面所有的同步卫星都在赤道的正上方，其轨道平面必须与赤道平面重合确定的高度离地面高度固定不变确定的环绕速率线速度大小定。

微思考同步卫星的轨道为何必须在赤道的正上方提示同步卫星要想与地球保持同步，其运行方向就必须与地球自转方向相同，并且由于人造卫星绕地球转动时万有引力提供向心力，其轨道平面必须经过地心，故同步卫星的轨道必须在赤道的正上方。

同步卫星距地面的高度为何必须固定不变提示同步卫星要想与地球保持同步，其运行周期必须与地球的自转周期相同，即。

由得由于都定，故必须固定不变。

，题组通关示范题新课标全国卷卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送。

如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于可能用到的数据月球绕地球运动的轨道半径约为，运行周期约为天，地球半径约为，无线电信号的传播速度为解题探究月球和同步卫星的运动它们都绕地球做，都是做向心力。

无线电信号做，往复运动的距离是。

匀速圆周运动万有引力匀速直线运动同步卫星高度的倍规范解答选。

根据万有引力提供向心力则同步卫星的轨道半径为卫代入题设已知得，卫因此同步卫星到地面的高度为卫，从发出信号至对方接收到信号所需最短时间，即错误，正确。

，得，卫月月，月，通关中山高检测关于“亚洲号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是已知它的质量是，若将它的质量增为，其同步轨道半径将变为原来的倍它的运行速度大于它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用它进行电视转播它距地面的高度约为地球半径的倍，故它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的解析选。

同步卫星的轨道半径是固定的，与质量大小无关，错是人造卫星的最小发射速度，同时也是卫星的最大环绕速度，卫星的轨道半径越大，其线速度越小同步卫星距地面很高，故其运行速度小于，错同步卫星只能在赤道的正上方，错由可得，同步卫星的加速度故选项正确。

海南高考“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星同步卫星中轨道卫星和倾斜同步卫星组成。

地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的倍和倍。

下列说法正确的是静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的倍静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的倍静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的解析选。

根据可得代入数据，正确根据代入数据，错误根据代入数据，错误根据代入数据，错误。

，，，可得，，可得，，可得，变式训练多选济宁高检测年月日，我国在西昌卫星发射中心，将玻利维亚通信卫星成功送入地球同步轨道，发射任务获得圆满成功。

关于成功定点后的同步卫星，下列说法正确的是运行速度大于第宇宙速度，小于第二宇宙速度离地面的高度定，且定在赤道上方绕地球运行的线速度比静止在赤道上的物体的线速度大向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等解析选。

第宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，同时也是人造卫星的最大环绕速度，故成功定点后的同步卫星的运行速度小于第宇宙速度，错由于同步卫星的运行周期与地球自转的周期相同，故离地面的高度定，且定在赤道上方，对同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，故由可知同步卫星绕地球运行的线速度比静止在赤道上的物体的线速度大，对同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，故由可知同步卫星的向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度大，错。

多选沈阳高检测地球同步卫星的轨道半径是地球半径的倍，近地卫星的轨道半径近似等于地球半径，则近地卫星的运行速度等于第宇宙速度近地卫星的运行速度与地球赤道上的物体随地球自转速度等大同步卫星的运行速度是近地卫星运行速度的倍同步卫星的运行速度是地球赤道上的物体随地球自转速度的倍解析选。

近地卫星的运行速度又叫作第宇宙速度，对近地卫星的运行速度要比地球赤道上的物体随地球自转的速度大得多，错由可得，故同步卫星的运行速度是近地卫星运行速度的倍，对同步卫星的角速度与赤道上的物体随地球自转的角速度相同，故由可得，同步卫星的运行速度是地球赤道上的物体随地球自转速度的倍，对。

，素养升华对同步卫星的理解对于不同的同步卫星，它们的周期角速度相同，线速度大小相等。

由于同步卫星的角速度与地球的自转角速度相同，所有同步卫星的线速度都大于地球表面物体的线速度。

所有的同步卫星都沿同轨道运动，且距地面高度保持不变。

资源平台备选角度同步卫星与赤道上物体运动的比较示范题同步卫星离地心的距离为，运行速率为，加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第宇宙速度为，地球半径为，则标准解答选。

同步卫星的角速度与赤道上的物体随地球自转的角速度相同，所以选项错对于同步卫星，所以对于近地卫星，所以错，对。

，，，，所以，双星问题案例剖析两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上点做周期相同的匀速圆周运动。

现测得两星中心距离为，其运动周期为，求两星的质量之和。

精讲精析设两星质量分别为，都绕连线上点做周期为的圆周运动，星球和星球到点的距离分别为。

由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得对，所以对，所以而，所以，两星的质量之和答案名师指津求解双星问题的思路两个星球之间的万有引力为它们做匀速圆周运动提供向心力。

两个星球的角速度和周期都相同。

两个星球做匀速圆周运动时圆心为同点。

两个星球的轨道半径之和等于它们之间的距离。

自我小测多选两颗靠得很近的天体称为双星，它们都绕两者连线上点做匀速圆周运动，因而不至于由于万有引力而吸引到起，以下说法中正确的是它们做圆周运动的角速度之比与其质量成反比它们做圆周运动的线速度之比与其质量成反比它们做圆周运动的半径与其质量成正比它们做圆周运动的半径与其质量成反比解析选。

两子星绕连线上的点做圆周运动的周期相等，角速度也相等，故错。

因为两子星做圆周运动的向心力由两子星间的万有引力提供，向心力大小相等，由，可知，所以它们的轨道半径与它们的质量成反比，错，对。

而线速度又与轨道半径成正比，所以线速度与它们的质量也是成反比的，对。

补偿训练多选雅安高检测甲乙两恒星相距