小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com专题强化五天体运动的“四类典型”问题题型一赤道上的物体、近地卫星和同步卫星的区别赤道上的物体、近地卫星、同步卫星之间的关系比较比较内容赤道上的物体近地卫星同步卫星向心力来源万有引力与支持力的合力万有引力向心力方向指向地心重力与万有引力的关系重力略小于万有引力重力等于万有引力线速度v1＝ω1Rv2＝v3＝ω3(R＋h)＝v1<v3<v2(v2为第一宇宙速度)角速度ω1＝ω自ω2＝ω3＝ω自＝ω1＝ω3<ω2向心加速度a1＝ωRa2＝ωR＝a3＝ω(R＋h)＝a1<a3<a2【例1】国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”，1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为()图1A.a2>a1>a3B.a3>a2>a1C.a3>a1>a2D.a1>a2>a3小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com答案D解析由于方二星是同步星，其角速度和赤道上的物体角速度相等东红号卫卫则，根据a＝ω2r，r2>r3，则a2>a3；由万有引力定律和牛第二定律得顿G＝ma，由题目中据可以得出数r1<r2，则a2<a1；合以上分析有，综a1>a2>a3，选项D正确。1.(2021·四川巴中零诊)2020年6月23日，北斗三号系统第55颗卫星即“收官之星”在西昌卫星发射中心发射成功，这是一颗地球同步卫星。若该卫星先在近地圆轨道上运行，线速度为v1、周期为T1、加速度为a1；经转移轨道变到地球同步轨道，在同步轨道上运行的线速度为v2、周期为T2、加速度为a2；卫星发射前在发射架上跟随地球自转的线速度为v3、周期为T3、向心加速度为a3，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是()A.T1<T2<T3B.v1>v2>v3C.a2>a1>a3D.a3＝g答案B解析星在近地道上和在地球同步道上，由万有引力提供向心力可得该卫圆轨轨G＝m＝mr＝ma，解得v＝，T＝，a＝G，近地道半小，故有圆轨径较v1>v2，T1<T2，a1>a2，其中在近地道上行圆轨运时a1＝g，星在地球同步道卫轨上和在射架上地球自具有相同的周期，即发随转时T2＝T3，同步星道半卫轨径较大，由v＝，a＝r，可知v2>v3，a2>a3，上所述，可得综T1<T2＝T3，v1>v2>v3，a1＝g>a2>a3，B正确。题型二卫星变轨和能量问题小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com1.变轨原理(1)为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道Ⅰ上。如图2所示。图2(2)在A点(近地点)点火加速，由于速度变大，万有引力不足以提供卫星在轨道Ⅰ上做圆周运动的向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ。(3)在B点(远地点)再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ。2.变轨过程分析(1)速度：设卫星在圆轨道Ⅰ和Ⅲ上运行时的速率分别为v1、v3，在轨道Ⅱ上过A点和B点时速率分别为vA、vB。在A点加速，则vA＞v1，在B点加速，则v3＞vB，又因v1＞v3，故有vA＞v1＞v3＞vB。(2)加速度：因为在A点，卫星只受到万有引力作用，故不论从轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ上经过A点，卫星的加速度都相同；同理，卫星在轨道Ⅱ或轨道Ⅲ上经过B点的加速度也相同。(3)周期：设卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上的运行周期分别为T1、T2、T3，轨道半径分别为r1、r2(半长轴)、r3，由开普勒第三定律＝k可知T1＜T2＜T3。(4)机械能：在一个确定的圆(椭圆)轨道上机械能守恒。若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道的机械能分别为E1、E2、E3，则E1＜E2＜E3。【例2】我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要。如图3所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近...