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1、专题：人造卫星系列问题1 专题解说专题解说 卫星问题贴近科技前沿，且与物理知识（如万卫星问题贴近科技前沿，且与物理知识（如万卫星问题贴近科技前沿，且与物理知识（如万卫星问题贴近科技前沿，且与物理知识（如万有引力定律、匀速圆周运动、牛顿运动定律等）及地有引力定律、匀速圆周运动、牛顿运动定律等）及地有引力定律、匀速圆周运动、牛顿运动定律等）及地有引力定律、匀速圆周运动、牛顿运动定律等）及地理知识有十分密切的相关性，以此为背景的命题立意理知识有十分密切的相关性，以此为背景的命题立意理知识有十分密切的相关性，以此为背景的命题立意理知识有十分密切的相关性，以此为背景的命题立意高、情景新、综合性强，对考生
2、的理解能力、综合分高、情景新、综合性强，对考生的理解能力、综合分高、情景新、综合性强，对考生的理解能力、综合分高、情景新、综合性强，对考生的理解能力、综合分析能力、信息提炼处理能力及空间想象能力提出了极析能力、信息提炼处理能力及空间想象能力提出了极析能力、信息提炼处理能力及空间想象能力提出了极析能力、信息提炼处理能力及空间想象能力提出了极高的要求，是新高考突出学科内及跨学科间综合创新高的要求，是新高考突出学科内及跨学科间综合创新高的要求，是新高考突出学科内及跨学科间综合创新高的要求，是新高考突出学科内及跨学科间综合创新能力考查的命题热点，亦是考生备考应试的难点能力考查的命题热点，亦是考生备考应
3、试的难点能力考查的命题热点，亦是考生备考应试的难点能力考查的命题热点，亦是考生备考应试的难点.因此：我们以专题的形式来探讨有关卫星的问题2 一般情况下运行的卫星，所需向心力由万有引力一般情况下运行的卫星，所需向心力由万有引力一般情况下运行的卫星，所需向心力由万有引力一般情况下运行的卫星，所需向心力由万有引力提供提供提供提供知识概要与方法知识概要与方法我们用我们用我们用我们用M M M M、m m m m分别表示地球和卫星的质量，用分别表示地球和卫星的质量，用分别表示地球和卫星的质量，用分别表示地球和卫星的质量，用R R R R表示地球半径，表示地球半径，表示地球半径，表示地球半径，r r r
4、r表示人造卫星的轨道半径，表示人造卫星的轨道半径，表示人造卫星的轨道半径，表示人造卫星的轨道半径，可以得到：可以得到：可以得到：可以得到：3由此得出三个重要的结论：由此得出三个重要的结论：由此得出三个重要的结论：由此得出三个重要的结论：即即卫星卫星离地心越远，它运行的速度越小离地心越远，它运行的速度越小。即卫星离地心越远，它运行的周期越长即卫星离地心越远，它运行的周期越长。即卫星离地心越远，它运行的角速度越小即卫星离地心越远，它运行的角速度越小。45 如果如果如果如果其轨道半径其轨道半径其轨道半径其轨道半径r r r r确定，则线速度大小、角速度和确定，则线速度大小、角速度和确定，则线速度大小
5、、角速度和确定，则线速度大小、角速度和周期周期周期周期T T T T也就唯一确定了。也就唯一确定了。也就唯一确定了。也就唯一确定了。对于做匀速圆周运动的人造卫星对于做匀速圆周运动的人造卫星对于做匀速圆周运动的人造卫星对于做匀速圆周运动的人造卫星:6两种最常见的卫星两种最常见的卫星 轨道半径近似地可认为等于地球半径，轨道半径近似地可认为等于地球半径，轨道半径近似地可认为等于地球半径，轨道半径近似地可认为等于地球半径，速率速率速率速率v v v v=7.9km/s=7.9km/s=7.9km/s=7.9km/s，周期周期周期周期T T T T=85min=85min=85min=85min。在所有
6、绕地球在所有绕地球在所有绕地球在所有绕地球做匀速圆周运动的人造卫星中是做匀速圆周运动的人造卫星中是做匀速圆周运动的人造卫星中是做匀速圆周运动的人造卫星中是线速度最大线速度最大线速度最大线速度最大，周期最短周期最短周期最短周期最短。神舟六号飞船的运行轨道离地面的高度为神舟六号飞船的运行轨道离地面的高度为神舟六号飞船的运行轨道离地面的高度为神舟六号飞船的运行轨道离地面的高度为345 km345 km345 km345 km，线速度约，线速度约，线速度约，线速度约7.6km/s7.6km/s7.6km/s7.6km/s，周期约，周期约，周期约，周期约90min90min90min90min。近地卫星
7、近地卫星近地卫星近地卫星小资料：小资料：7(2)(2)(2)(2)同步卫星的运转周期与地球自转周期相同同步卫星的运转周期与地球自转周期相同同步卫星的运转周期与地球自转周期相同同步卫星的运转周期与地球自转周期相同.T T T T=24h;=24h;=24h;=24h;同步卫星同步卫星同步卫星同步卫星 地球同步卫星是地球同步卫星是地球同步卫星是地球同步卫星是相对地球表面静止相对地球表面静止相对地球表面静止相对地球表面静止的的的的稳定运行稳定运行稳定运行稳定运行卫星卫星卫星卫星.(4)(4)线速度大小线速度大小线速度大小线速度大小v=3.0v=3.0 1 10 03 3m/sm/s为定值，绕行方向与
8、地为定值，绕行方向与地为定值，绕行方向与地为定值，绕行方向与地球自转方向相同球自转方向相同球自转方向相同球自转方向相同即自西向东运动即自西向东运动即自西向东运动即自西向东运动.(1)(1)同步卫星一定位于赤道的正上方，即与赤道面共面同步卫星一定位于赤道的正上方，即与赤道面共面同步卫星一定位于赤道的正上方，即与赤道面共面同步卫星一定位于赤道的正上方，即与赤道面共面(3)(3)轨道半径轨道半径轨道半径轨道半径r r=4.2410=4.24104 4 km km.其离地面高度其离地面高度其离地面高度其离地面高度h h=5.6=5.6R=R=3.6103.6104 4kmkm一定的一定的一定的一定的.
9、89知识链接：三颗同步卫星反射信号可以覆盖整个赤道三颗同步卫星反射信号可以覆盖整个赤道三颗同步卫星反射信号可以覆盖整个赤道三颗同步卫星反射信号可以覆盖整个赤道 为了卫星之为了卫星之为了卫星之为了卫星之间不互相干间不互相干间不互相干间不互相干扰，大约扰，大约扰，大约扰，大约30303030左右才能放左右才能放左右才能放左右才能放置置置置1 1 1 1颗，这样颗，这样颗，这样颗，这样地球的同步地球的同步地球的同步地球的同步卫星只能有卫星只能有卫星只能有卫星只能有120120120120颗。可见，颗。可见，颗。可见，颗。可见，空间位置也空间位置也空间位置也空间位置也是一种资源。是一种资源。是一种资源
10、。是一种资源。10【1】把太阳系各行星的运动近似看做匀速把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则距离太阳越远的行星（圆周运动，则距离太阳越远的行星（）A、周期越小、周期越小 B、线速度越小、线速度越小 C、角速度越小、角速度越小 D、加速度越小、加速度越小 BCD 专题训练专题训练11【2】如图所示，如图所示，a、b、c是大气层外圆形轨道上运行的是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，三颗人造地球卫星，a、b质量相同且小于质量相同且小于C的质量，下面的质量，下面说法中正确的是（说法中正确的是（）A、b、c的线速度大小相等且大于的线速度大小相等且大于a的线速度的线速度 B、b、c的向心加
11、速度相等且大于的向心加速度相等且大于a的向心加速度的向心加速度 C C 专题训练专题训练C、b、c的周期相等且大于的周期相等且大于a的的周期周期 D、b、c的向心力相等且大于的向心力相等且大于a的向心力的向心力12 3 3、地球同步卫星是指相对于地面不动、地球同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（）的人造地球卫星（）A.A.它可以在地面上任一点的正上方，且离它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值地心的距离可按需要选择不同值 B.B.它可以在地面上任一点的正上方，但离它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的地心的距离是一定的 C.C.它只能在赤道的正上方，但离地心的距它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值离可按需要选择不同值 D.D.它只能在赤道的正上方，且离地心的距它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的离是一定的 专题训练专题训练D13【3 3】有两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运有两颗人造卫星，都绕地球做匀速圆周运行，已知它们的轨道半径之比行，已知它们的轨道半径之比r r1 1：r r2 24:14:1，求，求这颗卫星的：这颗卫星的：线速度之比；线速度之比；角速度之比；角速度之比；周期之比；周期之比；向心加速度之比。向心加速度之比。专题训练专题训练14解：解：15谢谢大家1616