2019年高中物理第六章专题强化练2卫星的发射和运行讲义（含解析）新人教版

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1、卫星的发射和运行1.模型特点2．处理方法由＝＝mrω2＝mr＝ma，分析相应轨道上的v、ω、T、a、Ek、Ep、E。3．卫星、飞船做椭圆运动此时可以通过开普勒第二定律讨论卫星、飞船在同一椭圆轨道上不同位置的线速度大小，或可以通过开普勒第三定律讨论卫星、飞船在不同椭圆轨道上运动的周期大小，还可以通过关系式a＝讨论椭圆轨道上距地心不同距离处的加速度大小。4.飞船对接问题两飞船实现对接前应处于高低不同的两轨道上，目标船处于较高轨道，在较低轨道上运动的对接船通过合理的加速，可以提升高度并追上目标船与其完

2、成对接。[典型例题]例1.[多选](2016·扬州高一检测)如图所示是某次同步卫星发射过程的示意图，先将卫星送入一个近地圆轨道，然后在P点点火加速，进入椭圆转移轨道，其中P是近地点，Q是远地点，在Q点再次点火加速进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道的运行速率为v1，加速度大小为a1；在P点短时间点火加速之后，速率为v2，加速度大小为a2；沿转移轨道刚到达Q点速率为v3，加速度大小为a3；在Q点点火加速之后进入圆轨道，速率为v4，加速度大小为a4，则(　　)A．v1＝v2　a1

3、1＝a2C．v3

4、v越小。当由于某原因速度v突然改变时，若速度v减小，则F>m，卫星将做近心运动，轨迹为椭圆；若速度v增大，则F

5、下说法正确的是(　　)A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的速率大于它在轨道2上经过Q点时的速率D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度解析：选BD　由G＝m得v＝可知，A错误；由G＝mω2r得ω＝可知，B正确；卫星在轨道1上经过Q点时经过加速才能做离心运动沿轨道2运动，C错误；由万有引力定律和牛顿第二定律知，D正确。某星体的两颗卫星之间的距离有最近和最远之分，但它们都处在同一条直线

6、上。由于它们的轨道不是重合的，因此在最近和最远的相遇问题上不能通过位移或弧长相等来处理，而是通过卫星运动的圆心角来衡量，若它们初始位置在同一直线上，实际上内轨道所转过的圆心角与外轨道所转过的圆心角之差为π的整数倍时就是出现距离最近或最远的时刻。[典型例题]例2.(2016·沈阳高一检测)某航天飞机在地球赤道上空飞行，轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方，求它下次通过该建筑物上方所需的时

7、间。[解析]　用ω表示航天飞机的角速度，用m、M分别表示航天飞机及地球的质量，则有＝mrω2航天飞机在地面上，有G＝mg联立解得ω＝若ω>ω0，即航天飞机高度低于同步卫星高度，用t表示所需时间，则ωt－ω0t＝2π所以t＝＝若ω<ω0，即航天飞机高度高于同步卫星高度，用t表示所需时间，则ω0t－ωt＝2π所以t＝＝[答案]　或[即时巩固]2．如图所示，甲、乙两颗卫星绕地球做圆周运动，已知甲卫星的周期为N小时，每过9N小时，乙卫星都要运动到与甲卫星同居于地球一侧且三者共线的位置上，则甲、乙两颗卫星

8、的线速度之比为(　　)A.　　　B.　　　C.　　　D.解析：选A　由·9N＝2π，T1＝N，解得：＝。根据开普勒定律，＝()，线速度v＝，则＝·＝()×＝，A正确。1．俄罗斯车里雅宾斯克州曾发生过天体坠落事件。一块陨石从外太空飞向地球，到A点刚好进入大气层，由于受地球引力和大气层空气阻力的作用，轨道半径渐渐变小，则下列说法中正确的是(　　)A．陨石正减速飞向A处B．陨石绕地球运转时角速度渐渐变小C．陨石绕地球运转时速度渐渐变大D．进入大气层陨石的机械能渐渐变大解析：选C　陨石进入大气层前，只有