文档介绍：宇宙航行
一)第一宇宙速度(环绕速度v1=)
:
在地面上发射物体,使之能在地面附近绕地球做匀速
圆周运动所必需的最小发射速度.
:
v=
:
最小的发射速度,最大的环绕速度.
:在地球附近,即轨道半径r≈R
地面附近和近地点不同
二)第二宇宙速度(脱离速度)v2=
:
在地球表面发射物体,使之能够脱离地球的引力作用,
成为绕太阳运行的人造卫星所必需的最小发射速度.
:
v=,不要求推导
三)第三宇宙速度(逃逸速度)v3=
:
在地球表面发射物体,使之能够脱离太阳的引力作用,
飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度.
:
v=,不要求推导
v=v1绕地球匀速
圆周运动
v1<v<v2绕地球椭圆运动
v>v2飞离地球绕太阳运行
v>v3脱离太阳引力
,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )
2.(单选)随着“神舟十号”与“天宫一号”成功“牵手”及“嫦娥”系列月球卫星技术的成熟,我国将于2020年前发射月球***,采集月球表面的一些样本后返回地球,***返回时,先由月球表面发射后绕月球在近月圆轨道上飞行,经轨道调整后与停留在较高轨道的轨道舱对接,对接完成后再经加速脱离月球飞回地球,下列关于此过程的描述中正确的是( ).
宇宙速度
A.***在近月圆轨道上运行的速度必须大于月球第一宇宙速度
B.***与轨道舱对接后运行周期小于对接前***的运行周期
C.***与轨道舱对接后必须加速到等于或大于月球第二宇宙速度才可以返回地球
D.***与轨道舱对接时***的速度大于其在近月轨道上的运行速度
注释:,是最小的发射速度.
,不同于发射速度.
:
当物体的速度足够大时,它将围绕地球旋转而不再落回地面,成为一颗绕地球转动的人造卫星.
由于卫星绕地球匀速圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供的,因此卫星匀速圆周运动的轨道圆心必须与地心重合.
轨道可分为:
赤道轨道-与赤道共面,在赤道上空
极地轨道-通过两极点上空
其他轨道-与赤道平面成某一角度
的圆轨道.
其他轨道
极地轨道
赤道轨道
:
(通信卫星)
:
相对于地面静止,且与地球自转周期相同的卫星。
:(“六一定”)
(1)运行方向一定:
与地球自转方向相同.
(2)运行周期一定:
与地球自转周期相同,T=24h.
(3)运行角速度一定:
与地球自转角速度相同.
(4)轨道平面一定:
与赤道平面共面,与赤道是同心圆.
(5)高度一定:
在赤道上空h=×104km.
(6)环绕速率一定:
地球同步卫星的特点总结
轨道平面一定
轨道平面与赤道平面重合
高度一定h≈6R
距离地心的距离一定,h=×104km;
×104km
环绕速度一定
v= km/s,环绕方向与地球自转方向相同
角速度一定
ω=×10-5rad/s
周期一定
与地球自转周期相同,常取T=24 h
向心加速度大小一定
a= m/s2
航天器正常匀速圆周运行时,由于莫种原因当其速度增大或减小时,做离心或近心运动.
思考:人造卫星在低轨道上运行,
要想让其在高轨道上运行,
应采取什么措施?
·
在低轨道上加速,使其沿椭圆轨道运行,当行至椭圆轨道的远点处时再次加速,即可使其沿高轨道行。…