第六章《万有引力与航天》第五节：宇宙航行（共16张）

7.5 宇宙航行 一、宇宙速度 牛顿在1687年发表的《自然哲学的数 学原理》中描述的人造地球卫星原理图 设地球的质量为M，绕地球做匀速圆周运动的飞行器的质量为m，飞行器的速度为v，它到地心的距离为r。飞行器运动所需要的向心力由地球对它的万有引力提供 r≈R 如果不知道地球的质量，但 知道地球表面的重力加速度， 如何求v？ 第一宇宙速度 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫第一宇宙速度，也叫地面附近的环绕速度。数值为7.9km/s 当发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，它绕地球运行的轨道不是圆，而是椭圆。 第一宇宙速度是卫星发射的最小速度 第二宇宙速度 当物体的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，成为围绕太阳运动的人造行星，或飞到其它行星上。我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。 第三宇宙速度 当物体的速度等于或大于16.7km/s时，物体可以挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间。我们把16.7km/s叫做第三宇宙速度。 二、梦想成真 1、1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星在苏联发射成功。卫星重83.6kg，每96min绕地球飞行一周。 2、1961年4月12日，苏联空军少校加加林进入东方一号载人飞船。108min绕地球一周。 3、1969年7月16日9时32分，阿波罗11号飞船升空，7月20号人类踏上月球。 4、2003年10月15日，我国神州5号载人飞船发射升空，杨利伟成为我国飞天第一人。 5、2005年10月12号，我国神州6号载人飞船发射升空，费俊龙、聂海胜进入太空。 三、人造卫星 设：地球质量为M，地球半径为R，卫星距地面高为h，卫星质量为m,写出下列物理量的表达式 1、线速度： （根据 ） 2、角速度： （根据 ） 3、周期： （根据 ） 三、人造卫星 随h的增大 1