2020高考物理一轮能力提升 4-6人造卫星宇宙速度考点+重点+方法

M，卫星质量为m，有：GMm=mωr 22

r设地球表面有一个质量为m?物体， 有： m?g =GMm 2R?把r=2R代入，可得：??g8R

（2）卫星下次通过该建筑物上方时，卫星比地球多转2π弧度，所需时间：

t?2????0?2?g??08R

两卫星轨道半径不同，环绕的角速度不一样，轨道半径越小，环绕的

角速度越大。从第一次相距最近到下一次相距最近，转动快的比转动慢的要多转一圈（2πrad）；从第一次相距最近到第一次相距最远，转动快的比转动慢的要多转半圈（πrad）。解题时还要注意审题，看是否有周期性。 类型三与其它知识的综合问题 卫星的运动还常与光学、能量问题综合。

【例3】某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，试问：春分那天(太阳光直射赤道)在日落后12 h内有多少时间该观察者看不见此卫星?已知地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转的周期为T，不考虑大气对光的折射。

导示:设所求的时间为t．用m、M分别表示卫星和地球的质量，r表示卫星到地心的距离。

2

有GMm=mr(2π/T) 2r春分时，太阳光直射地表示卫星，A表示观察心0转到图示位置以后

球赤道，如右图所示，图中E表示赤道，S者，O表示地心．由图可看出当卫星S绕地(设地球自转是沿图中逆时针方向)，其正下

方的观察者将看不见它，据此再考虑到对称性，有

由以上各式可得：答案：

卫星的运动与光学知识结合时，要利用光学知识画出平面图，从几何

图形中找出卫星的轨道半径与中心天体的半径关系，从而使问题得到求解。

成功体验

1．关于人造地球卫星，下述说法正确的是（ ）

A.人造地球卫星只能绕地心做圆周运动，而不一定绕地轴做匀速圆周运动

B.在地球周围做匀速圆周运动的人造地球卫星，其线速度大小都必然大于7.9 km/s C.在地球周围做匀速圆周运动的人造地球卫星，其线速度不能大于7.9 km/s D.在地球周围做匀速圆周运动的人造地球卫星，如其空间存在稀薄的空气，受空气阻力作用，其速度—定越来越小

2．假设站在赤道某地的人，恰能在日落后4小时的时候，观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动，又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.6倍，试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期为多少小时?(结果保留两位有效数字)

3．（08北京四中第一学期期中测验）2020年10月15日，我国成功地发射了“神州”五号载人宇宙飞船。发射飞船的火箭全长58.3m，起飞时总质量M0=479.8t（吨）。发射的初始阶段，火箭竖直升空，航天员杨利伟有较强的超重感，仪器显示他对仓座的最大压力达到体重的5倍。飞船进入轨道后，21h内环绕地球飞行了14圈。将飞船运行的轨道简化为圆形，地球表面的重力加速度g取10m/s2。

（1）求发射的初始阶段（假设火箭总质量不变），火箭受到的最大推力；

（2）若飞船做圆周运动的周期用T表示，地球半径用R表示。请推导出飞船圆轨道离地面高度的表达式。

答案：1、A C 2、4.0h 3（2） h?3R2gT24?2?R

、（1）2.4×107N；