20xx粵教版高中物理必修2第三章第三節(jié)《飛向太空》-文庫(kù)吧
2024-11-19 13:31 本頁(yè)面
【正文】 ，并自動(dòng)脫掉第一級(jí)火箭的外殼． ③ 第二級(jí)火箭在第一級(jí)火箭基礎(chǔ)上進(jìn)一步加速，以此類推，最終達(dá)到所需要的速度． 知識(shí)點(diǎn) 2：夢(mèng)想成真 —— 遨游太空 新知探究 我國(guó)首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)”于 2021年 9月 29日發(fā)射升空．按計(jì)劃與“神舟八號(hào)”、“神舟九號(hào)”和“神舟十號(hào) ”進(jìn)行無(wú)人和有人對(duì)接，實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天器空間對(duì)接技術(shù)．“神舟八號(hào)”于 2021年 11月 1日凌晨發(fā)射，這次發(fā)射的主要任務(wù)是與“天宮一號(hào)”對(duì)接?? 圖 3－ 3－ 3 1． 1957年 10月 4日，蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星． 2． 2021年 10月 15日，我國(guó) 宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把我國(guó)第一位航天員 送入太空，成為繼蘇聯(lián)、美國(guó)后，第三個(gè)依靠自己的力量將宇航員送上太空的國(guó)家． 答案：“神舟五號(hào)”， 楊利偉 知 識(shí)點(diǎn) 3：探索宇宙奧秘的先鋒 —— 空間探測(cè)器 新知探究 1． 1962年美國(guó)發(fā)射了 探測(cè)器，第一次對(duì)金星進(jìn)行了近距離的考察． 2． 1989年美國(guó)宇航局發(fā)射的 探測(cè)器飛行 6年到達(dá)木星． 3． 2021年美國(guó) 與 探測(cè)器分別發(fā)射成功，于 2021年登陸火星． 答案： 1．水手 2號(hào)； 2．伽利略號(hào)； 3．勇氣號(hào)、機(jī)遇號(hào) 【例 1】 2021年 11 月 1日我國(guó)成功發(fā)射“神舟八號(hào)”飛船，飛船隨火箭一起離開(kāi)發(fā)射塔飛向天空，并與此前發(fā)射的“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)交會(huì) 對(duì)接，下列表述中錯(cuò)誤的是 ( ) A．飛船在升空過(guò)程中受到平衡力的作用 B．火箭推力對(duì)飛船做了功 C．飛船的動(dòng)能和勢(shì)能不斷增加 D．燃料的化學(xué)能最終會(huì)轉(zhuǎn)化成為火箭的機(jī)械能 解析：火箭發(fā)射分三個(gè)階段，即加速飛行段、慣性飛行段和最后加速段，故 A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；根據(jù)初中所學(xué)的知識(shí)，推力做了功，并且在這個(gè)過(guò)程中速度和高度都增加，所以動(dòng)能和勢(shì)能都增大，在這個(gè)過(guò)程中，機(jī)械能來(lái)自于燃料的化學(xué)能，所以 B、 C、 D選項(xiàng)都正確． 答案： A 觸類旁通 1． 2021 年 10 月 1 日巨型運(yùn)載火箭將“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星平地托起，送入天空．火箭在加 速上升過(guò)程中，機(jī)械能 ( A ) A．增大 B．減小 C．不變 D．不確定 解析：火箭在加速上升過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能都增加，機(jī)械能增大 答案： A 方法技巧 \易錯(cuò)易混 \實(shí)驗(yàn)透視 方法技巧 衛(wèi)星的在軌運(yùn)行和變軌問(wèn)題 1．衛(wèi)星的軌道 (1)赤道軌道：衛(wèi)星的軌道在赤道平面內(nèi)．同步衛(wèi)星就是其中的一種． (2)極地軌道：衛(wèi)星的軌道過(guò)南北兩極，即在垂直于赤道的平面內(nèi)．如定位衛(wèi)星系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道． (3)其他軌道：除以上兩種軌道外的衛(wèi)星軌道． 2．衛(wèi)星的穩(wěn)定運(yùn)行與變軌運(yùn)行分析 (1)圓軌道上的穩(wěn)定運(yùn)行 GMmr2＝ mv2r＝ mrω2＝ mr(2πT )2 (2)變軌運(yùn)行分析 ① 當(dāng) v增大時(shí)，所需向心力 mv2r增大，即萬(wàn)有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，脫離原來(lái)的圓軌道，軌道半徑變大，但衛(wèi)星一旦進(jìn)入新的軌道運(yùn)行，由 v＝ GMr 知其運(yùn)行速度要減小，但重力勢(shì)能、機(jī)械能均增加． ② 當(dāng)衛(wèi)星的速度突然減小時(shí)，向心力 mv2r 減小，即萬(wàn)有引力大于衛(wèi)星所需的向心力，因此衛(wèi)星將做向心運(yùn)動(dòng) ，同樣會(huì)脫離原來(lái)的圓軌道，軌道半徑變小，進(jìn)入新軌道運(yùn)行時(shí)由 v＝ GMr 知運(yùn)行速度將增大，但重力勢(shì)能、機(jī)械能均減少． (衛(wèi)星的發(fā)射和回收就是利用了這一原理 )． [關(guān)鍵一點(diǎn) ] (1)一切衛(wèi)星的軌道的圓心都與地心重合． (2)地球同步衛(wèi)星的五個(gè)“一定” ① 軌道平面一定：軌道平面與赤道面共面． ② 周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即 T＝ 24 h. ③ 角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同． ④ 高度一定：離地面的高度 h＝3 GMT24π 2－ R. ⑤ 速率一定： v＝ GMR＋ h. 【例 2】 (雙選 )我國(guó)發(fā)射的“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星簡(jiǎn)化后的路線示意圖如圖 3－ 3－ 4所示，衛(wèi)星由地面發(fā)射后經(jīng)過(guò)發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道，然后在停泊軌道經(jīng)過(guò)調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)過(guò)幾次制動(dòng)后進(jìn)入工作軌道，衛(wèi)星開(kāi)始對(duì)月球進(jìn)行探測(cè)．已知地球與月球的質(zhì)量之比為 a，衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的半徑之比為 b，衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道上均可視為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則衛(wèi)星 ( ) A．在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的速度之比為 ab B．在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的周期之比為 ba C．在停泊軌道運(yùn)行的速度大于地球的第一宇宙速度 D．從停泊軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道時(shí)，衛(wèi)星必須加速 [解析 ] 由 GMmr2 ＝ mv2r，得 v＝ GMr， 所以 v1v2＝ M1r2M2r1＝ ab，選項(xiàng) A正確． 由 GMmr2＝ m4π2T2 r得T1T2＝ r13r23M2M1＝ b3a，選項(xiàng) B錯(cuò)誤．由 v＝ GMr可知，軌道半徑越大，運(yùn)行速度越小，所以選項(xiàng) C錯(cuò)誤．要使衛(wèi)星從停泊軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，必須使衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)，即應(yīng)增加衛(wèi)星的動(dòng)能，選項(xiàng) D正確． [答案 ] AD 觸類旁通 2． (雙選 )發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓形軌道 1，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道 2 運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道 2 相切于 Q 點(diǎn)，軌道 3相切于 P點(diǎn)，如圖 3－ 3－ 5所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在 3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是 ( BD ) 圖 3－ 3－ 5 A．衛(wèi)星在軌道 3上的運(yùn)行速率大于在軌道 1上的速率 B．衛(wèi)星在軌道 3上的角速度小于在軌道 1上的角速度 C．衛(wèi)星在軌道 1上經(jīng)過(guò) Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道 2上經(jīng)過(guò) Q點(diǎn)
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