第七章 第12讲 宇宙航行-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

第七章〉万有引力与字宙航行 第12讲宇宙航行 高考要求学业标准·考情分析 ·考点分布· 一学科素养· 一命题趋势 1.了解人造卫星的有关知识，知道其运动规律， 本讲内容是学业等级性考试 会解决卫星运动问题.（★★★★★） 物理观念 命题的热点之一，主要考查三个宇 2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙 宙速度，人造卫星各运动参量的表 科学思维 速度.（★★★★） 达式，人造卫星的动态变轨，同步 3.了解人类探索宇宙的成就，会分析卫星或飞 卫星的特点等.题型多为选择题， 科学探究 船变轨问题.（★★） 分值为4分左右，难度中等 考点分类考点透析·宾例剖析 考点1 人造地球卫星的轨道平面特征 5年10考 第 ·核总结， 海问题讨论… 1.卫星绕地球运行时，仅受 1970年4月24日，中国 万有引力作用，且由万有引力提 第一颗人造卫星“东方红一 供向心力，而万有引力总是指向 号”发射成功，使中国成为继 地心，所以所有绕地球做圆周运 美、苏，法、日等国家之后第五 个能制造和发射人造卫星的 动的卫星，其轨道的圆心一定与地心重合（如图甲所示）. 国家，也开启了我国的航天时 2.若卫星绕地球运行的轨迹是椭圆，则椭圆的一个焦点一 代，人造地球卫星的轨道有什 定与地心重合（如图乙所示）. 么特点？ 3.卫星的轨道平面可以在过地球球心的任意平面内：可以 [答案：若轨道是圆轨道， 则地心为轨道圆心：若轨道是椭 过赤道面（如同步卫星），可以过两极（如极地卫星），也可以和 圆，则地心在其中一个焦点上.] 赤道面成任意夹角， 难点突破： ⊙考题面[2022·重庆八中高一阶段练习]图中的圆a、b、c, 人造卫星的轨道问题 当卫星绕地球做匀速圆 其圆心均在地球的自转轴线上.b、c的圆心与地心重合，对卫星环 周运动时，地球对它的万有引 绕地球做匀速圆周运动而言，下列说法错误的是()， 力充当向心力，地球对卫星的 A.卫星的轨道可能为a 万有引力指向地心，而做匀速 B.卫星的轨道可能为b 圆周运动的物体的向心力时 刻指向它做圆周运动的圆心， C.卫星的轨道可能为c 因此卫星绕地球做匀速國周 D.同步卫星的轨道只可能为b 运动的圆心必与地心重合.而 解同步卫星处于赤道正上方，则同步 这样的轨道有多种，其中比较 卫星的轨道只可能为b,由于是万有引力提供向心力，则卫星均是 特殊的有与赤道共面的赤道 113 /考点同步解读>高中物理必修彩二册则心 以地球中心为圆心做圆周运动.故A错误，B、C、D正确 轨道和通过两极点上空的极 答案A 地轨道，当然也应存在着与赤 道平面成某一角度的圆轨道， ⊙变式1①[2022·云南师大附中高一期末]当人造卫星进 只要圆心在地心，就可能是卫 入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述中不正确的是( 星绕地球运行的圖轨道，如图 A.地球球心都在卫星的轨道平面内 所示 B.卫星运动速度不超过7.9km/s 地 C.卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出 所受重力的大小 五童 D.卫星运行时的向心加速度等于卫星轨道所在处的重力加 赤道轨道 极地兢道 速度 第六音 考点2 人造卫星运动参量与半径的关系 5年8考… ·核心总结 第七章 山规律总结… 1.当物体的初速度足够大时，它将会围绕地球旋转而不再 1.卫星的轨道平而不一 落回地面，成为一颗绕地球转动的人造卫星， 第八章 定与赤道平面重合，它可与赤 2.动力学条件：人造卫星绕地球做圆周运动所需的向心力 道平面成任意角度， 完全由地球对其的万有引力提供， 2.卫星的轨道平面不能 模 3.运动学特征 与赤道平面平行，因此，同步 人造卫星的v、w、T与运动半径r的关系： 卫星的轨道平面必须与赤道 71 →0 GM 平面重合 m2rwr m()r→T=2x 解题反思 且各参量均与人造卫星自身质量无关，仅与中心天体质量 不要认为人造地球卫星 及其运动半径有关。 绕地球运转的轨道通过南北 人造卫星的分类：预警卫星、科学研究卫星、地球资源勘测 极时，就会与某一经线共面， 卫星、气象卫星、导航卫星，通信卫星、侦察卫星等.卫星的种类 要知道地球时刻在绕地轴转 并不影响上述推导过程，即所有运动参量与卫星无关，只与中 动，则所有的经线也在绕地轴 心天体的质量及运行半径有关。 转动，故人造卫星的轨道平面 将与经线之间有相对运动. 4.以上的理论推导只适用于卫星绕中心天体做匀速圆周 运动，如果卫星做椭圆运动，则使用开普勒定律分析： 5.人造卫星在发射升空和返回地面时，其加速度方向均向 上，处于超重状态：人造卫星在轨道做匀速圆周运动时，万有引 力全部提供向心力，处于完全失重状态 114 第七章〉万有引力与字庙航行小 ⊙考题2[2022·南京高三一模]（多选题）2020年11月24日， 令归纳总结， 长征五号运载火箭