20xx粵教版高中物理必修2第三章第三節(jié)《飛向太空》-文庫吧
2024-11-19 13:31 本頁面
【正文】 ，并自動脫掉第一級火箭的外殼． ③ 第二級火箭在第一級火箭基礎上進一步加速，以此類推，最終達到所需要的速度． 知識點 2：夢想成真 —— 遨游太空 新知探究 我國首個空間實驗室“天宮一號”于 2021年 9月 29日發(fā)射升空．按計劃與“神舟八號”、“神舟九號”和“神舟十號 ”進行無人和有人對接，實現(xiàn)我國航天器空間對接技術．“神舟八號”于 2021年 11月 1日凌晨發(fā)射，這次發(fā)射的主要任務是與“天宮一號”對接?? 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 宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把我國第一位航天員 送入太空，成為繼蘇聯(lián)、美國后，第三個依靠自己的力量將宇航員送上太空的國家． 答案：“神舟五號”， 楊利偉 知 識點 3：探索宇宙奧秘的先鋒 —— 空間探測器 新知探究 1． 1962年美國發(fā)射了 探測器，第一次對金星進行了近距離的考察． 2． 1989年美國宇航局發(fā)射的 探測器飛行 6年到達木星． 3． 2021年美國 與 探測器分別發(fā)射成功，于 2021年登陸火星． 答案： 1．水手 2號； 2．伽利略號； 3．勇氣號、機遇號 【例 1】 2021年 11 月 1日我國成功發(fā)射“神舟八號”飛船，飛船隨火箭一起離開發(fā)射塔飛向天空，并與此前發(fā)射的“天宮一號”實現(xiàn)交會 對接，下列表述中錯誤的是 ( ) A．飛船在升空過程中受到平衡力的作用 B．火箭推力對飛船做了功 C．飛船的動能和勢能不斷增加 D．燃料的化學能最終會轉(zhuǎn)化成為火箭的機械能 解析：火箭發(fā)射分三個階段，即加速飛行段、慣性飛行段和最后加速段，故 A選項是錯誤的；根據(jù)初中所學的知識，推力做了功，并且在這個過程中速度和高度都增加，所以動能和勢能都增大，在這個過程中，機械能來自于燃料的化學能，所以 B、 C、 D選項都正確． 答案： A 觸類旁通 1． 2021 年 10 月 1 日巨型運載火箭將“嫦娥二號”衛(wèi)星平地托起，送入天空．火箭在加 速上升過程中，機械能 ( A ) A．增大 B．減小 C．不變 D．不確定 解析：火箭在加速上升過程中，動能和勢能都增加，機械能增大 答案： A 方法技巧 \易錯易混 \實驗透視 方法技巧 衛(wèi)星的在軌運行和變軌問題 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)定運行與變軌運行分析 (1)圓軌道上的穩(wěn)定運行 GMmr2＝ mv2r＝ mrω2＝ mr(2πT )2 (2)變軌運行分析 ① 當 v增大時，所需向心力 mv2r增大，即萬有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星將做離心運動，脫離原來的圓軌道，軌道半徑變大，但衛(wèi)星一旦進入新的軌道運行，由 v＝ GMr 知其運行速度要減小，但重力勢能、機械能均增加． ② 當衛(wèi)星的速度突然減小時，向心力 mv2r 減小，即萬有引力大于衛(wèi)星所需的向心力，因此衛(wèi)星將做向心運動 ，同樣會脫離原來的圓軌道，軌道半徑變小，進入新軌道運行時由 v＝ GMr 知運行速度將增大，但重力勢能、機械能均減少． (衛(wèi)星的發(fā)射和回收就是利用了這一原理 )． [關鍵一點 ] (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“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 )我國發(fā)射的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星簡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)過發(fā)射軌道進入停泊軌道，然后在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)過幾次制動后進入工作軌道，衛(wèi)星開始對月球進行探測．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動，則衛(wèi)星 ( ) A．在停泊軌道和工作軌道運行的速度之比為 ab B．在停泊軌道和工作軌道運行的周期之比為 ba C．在停泊軌道運行的速度大于地球的第一宇宙速度 D．從停泊軌道進入地月轉(zhuǎn)移軌道時，衛(wèi)星必須加速 [解析 ] 由 GMmr2 ＝ mv2r，得 v＝ GMr， 所以 v1v2＝ M1r2M2r1＝ ab，選項 A正確． 由 GMmr2＝ m4π2T2 r得T1T2＝ r13r23M2M1＝ b3a，選項 B錯誤．由 v＝ GMr可知，軌道半徑越大，運行速度越小，所以選項 C錯誤．要使衛(wèi)星從停泊軌道進入地月轉(zhuǎn)移軌道，必須使衛(wèi)星做離心運動，即應增加衛(wèi)星的動能，選項 D正確． [答案 ] AD 觸類旁通 2． (雙選 )發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓形軌道 1，然后經(jīng)點火使其沿橢圓軌道 2 運行，最后再次點火將衛(wèi)星送入同步軌道 2 相切于 Q 點，軌道 3相切于 P點，如圖 3－ 3－ 5所示，則當衛(wèi)星分別在 3軌道上正常運行時，以下說法正確的是 ( BD ) 圖 3－ 3－ 5 A．衛(wèi)星在軌道 3上的運行速率大于在軌道 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 Q點時的加速度大于它在軌道 2上經(jīng)過 Q點
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