2. 人造地球衛(wèi)星 ⑴宇宙速度 第一宇宙速度 .是地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度.也是地球衛(wèi)星在近地軌道上運(yùn)行時(shí)的速度. 由得 . 例7.1990年3月.紫金山天文臺(tái)將1965年9月20日發(fā)現(xiàn)的第2752號(hào)小行星命名為吳健雄星.其直徑為32 km.如該小行星的密度和地球相同.則其第一宇宙速度為 m/s.已知地球半徑R=6400km.地球的第一宇宙速度為8 km/s. 第二宇宙速度的計(jì)算 如果人造衛(wèi)星進(jìn)入地面附近的軌道速度等于或大于1l.2km/s.就會(huì)脫離地球的引力.這個(gè)速度稱為第二宇宙速度. 為了用初等數(shù)學(xué)方法計(jì)算第二宇宙速度.設(shè)想從地球表面至無(wú)窮遠(yuǎn)處的距離分成無(wú)數(shù)小段ab.bc.-.等分點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半徑為r1.r2-.如下圖所示. 由于每一小段ab.bc.cd-極小.這一小段上的引力可以認(rèn)為不變.因此把衛(wèi)星從地表a送到b時(shí).外力克服引力做功 同理.衛(wèi)星從地表移到無(wú)窮遠(yuǎn)過(guò)程中.各小段上外力做的功分別為 - 把衛(wèi)星送至無(wú)窮遠(yuǎn)處所做的總功 為了掙脫地球的引力衛(wèi)星必須具有的動(dòng)能為 所以 第三宇宙速度的推算 脫離太陽(yáng)引力的速度稱為第三宇宙速度.因?yàn)榈厍蚶@太陽(yáng)運(yùn)行的速度為v地=30km/s.根據(jù)推導(dǎo)第二宇宙速度得到的脫離引力束縛的速度等于在引力作用下環(huán)繞速度的倍.即 因?yàn)槿嗽焯祗w是在地球上.所以只要沿地球運(yùn)動(dòng)軌道的方向增加△v=12.4km/s即可.即需增加動(dòng)能.所以人造天體需具有的總能量為 得第三宇宙速度 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度約為8km/s,某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍,半徑是地球半徑的1.5倍.該行星上的第一宇宙速度約為(  )

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人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),以下敘述正確的是(    )

??A.衛(wèi)星的速度一定大于或等于第一宇宙速度

??B.在衛(wèi)星中用彈簧測(cè)力計(jì)稱一個(gè)物體的重力時(shí)讀數(shù)為零

??C.在衛(wèi)星中,一個(gè)天平的兩個(gè)盤(pán)上分別放上質(zhì)量不等的兩個(gè)物體,天平平衡

??D.在衛(wèi)星中,一切物體的質(zhì)量都為零

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人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),以下敘述正確的是(    )

??A.衛(wèi)星的速度一定大于或等于第一宇宙速度

??B.在衛(wèi)星中用彈簧測(cè)力計(jì)稱一個(gè)物體的重力時(shí)讀數(shù)為零

??C.在衛(wèi)星中,一個(gè)天平的兩個(gè)盤(pán)上分別放上質(zhì)量不等的兩個(gè)物體,天平平衡

??D.在衛(wèi)星中,一切物體的質(zhì)量都為零

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人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)(設(shè)為勻速圓周運(yùn)動(dòng))時(shí),既具有動(dòng)能又具有引力勢(shì)能(引力勢(shì)能實(shí)際上是衛(wèi)星與地球共有的,簡(jiǎn)略地說(shuō)此勢(shì)能是人造衛(wèi)星所具有的)。設(shè)地球的質(zhì)量為M,以衛(wèi)星離地還需無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí)的引力勢(shì)能為零,則質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星在距離地心為r處時(shí)的引力勢(shì)能為(G為萬(wàn)有引力常量)。

   (1)試證明:在大氣層外任一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對(duì)值恰好等于其動(dòng)能。

   (2)當(dāng)物體在地球表面的速度等于或大于某一速度時(shí),物體就可以掙脫地球引力的束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造行星,這個(gè)速度叫做第二宇宙速度,用v2表示。用R表示地球的半徑,M表示地球的質(zhì)量,G表示萬(wàn)有引力常量.試寫(xiě)出第二宇宙速度的表達(dá)式。

    (3)設(shè)第一宇宙速度為v1,證明:。

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人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度約為8 km/s,某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍,半徑是地球半徑的1.5倍.該行星上的第一宇宙速度約為

A.16 km/s    B.32 km/s     C.46 km/s    D.2 km/s

 

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