高三一輪復(fù)習(xí) 萬有引力定律及其應(yīng)用 人造衛(wèi)星 嫦娥 奔月 問題 人造衛(wèi)星有哪些動力學(xué)共性 地球同步衛(wèi)星有哪些特點 衛(wèi)星是如何實現(xiàn)發(fā)射 變軌和回收的 探究 嫦娥 是如何實現(xiàn)奔月的 各種各樣的衛(wèi)星 問題一 人造成衛(wèi)星有哪些動力學(xué)共性 衛(wèi)星的赤道軌道和極地軌道 各種軌道衛(wèi)星運轉(zhuǎn)物理量比較 自轉(zhuǎn)1 近地2 同步3 月球4 規(guī)律小結(jié) 當(dāng)r增大時 v a減小 T增大 中心天體確定后 衛(wèi)星運行的v a T由r唯一確定 與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān) 訓(xùn)練1 同一飛船分別在1 2兩軌道上都做勻速圓周運動 相比在1軌道 飛船在2軌道上的 A 動能大B 向心加速度大C 運行周期長D 角速度小 軌道1 軌道2 CD 點評 本題主要考查同學(xué)們對人造衛(wèi)星基本規(guī)律的理解與靈活運用 記住基本結(jié)論 有利于快速解題 地球同步衛(wèi)星的特點 1 軌道平面一定 軌道平面和赤道平面重合 2 周期一定 與地球自轉(zhuǎn)周期相同 3 角速度一定 與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同 4 高度一定 衛(wèi)星離地面高度h 3 6 104km 5 線速度大小一定 v 3 1km s 6 繞行方向一定 與地球自轉(zhuǎn)的方向一致 問題二 地球同步衛(wèi)星有哪些特點 訓(xùn)練2 2012 高考四川卷改編 今年4月 西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星B 其軌道半徑為2 8 107m 它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星A 軌道半徑為4 2 107m 以及赤道上同質(zhì)量物體C比較 A A B發(fā)射速度都是第一宇宙速度B 三者中B的角速最大C 三者中A的向心力最小D 三者中C的動能最大 自轉(zhuǎn)C 衛(wèi)星B 同步A 點評 本題主要考查同學(xué)們對赤道物體和人造衛(wèi)星受力情況和基本規(guī)律的理解與靈活運用 記住相關(guān)基本結(jié)論 能讓解題過程事半功倍 B 問題三 衛(wèi)星是如何實現(xiàn)發(fā)射 變軌和回收的 P Q 1 2 R 衛(wèi)星在圓軌道運行速度V1 V2 900 減小 衛(wèi)星變軌原理 P 人造衛(wèi)星多次變軌 A B C 衛(wèi)星的回收 A B 1 當(dāng)衛(wèi)星速度大小突然改變時 衛(wèi)星將做變軌運行 2 當(dāng)v減小時 做近心運動 規(guī)律小結(jié) 1 當(dāng)v增加時 做離心運動 2 同質(zhì)量的衛(wèi)星在不同高度軌道上機械能不同 軌道半徑越大 衛(wèi)星具有的機械能越大 發(fā)射越困難 軌道 訓(xùn)練3 航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務(wù)后 在A點短時間開動小型發(fā)動機進行變軌 從圓形軌道 進入橢圓軌道 B為軌道 上的一點 如圖所示 下列說法中正確的有 A 在軌道 上經(jīng)過A的加速度小于在軌道 上經(jīng)過A的加速度B 在軌道 上運動的周期小于在軌道 上運動的周期C 在軌道 上A點短時間開動發(fā)動機后航天飛機的動能增大了D 在軌道 上經(jīng)過A的機械能大于經(jīng)過B的機械能 A B 點評 本題旨在考查同學(xué)們對衛(wèi)星不同軌道不同物理量的比較以及對如何變軌與變軌涉及的能量變化理解 解題時應(yīng)讀清題意正確建立物理模型 調(diào)用知識儲備細心求解 B 軌道 軌道 探究 嫦娥一號 是如何實現(xiàn) 奔月 的 P Q 總結(jié)提升 人造衛(wèi)星問題的解題技巧 2 解決力與運動關(guān)系的思想還是動力學(xué)思想 解決力與運動的關(guān)系的橋梁還是牛頓第二定律 衛(wèi)星的a v T是相互聯(lián)系的 其中一個量發(fā)生變化 其他各量也隨之發(fā)生變化 a v T均與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān) 只由軌道半徑r和中心天體質(zhì)量共同決定 1 利用萬有引力提供向心力的不同表述形式 三個宇宙速度 應(yīng)用 人造衛(wèi)星 發(fā)射 變軌和回收 作業(yè) 1 如圖1所示 某次發(fā)射同步衛(wèi)星時 先進入一個近地的圓軌道I 然后在P點點火加速 進入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道II 該橢圓軌道的近地點為近地圓軌道上的P 遠地點為同步軌道上的Q 到達遠地點時再次自動點火加速 進入同步軌道III 設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道上運行的速率為v1 在P點短時間加速后的速率為v2 沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達遠地點Q時的速率為v3 在Q點短時間加速后進入同步軌道后的速率為v4 試比較v1 v2 v3 v4的大小 并用小于號將它們排列起來 2 如圖2所示 嫦娥一號衛(wèi)星在地面發(fā)射后 通過自帶的小型火箭多次變軌 進入地月轉(zhuǎn)移軌道 最終被月球引力捕獲 成為繞月衛(wèi)星 并展開對月球的探測 下列說法正確的是 A 發(fā)射嫦娥一號的速度必須達到第三宇宙速度B 進入繞月軌道后 在近月點適當(dāng)?shù)亟o衛(wèi)星加速 衛(wèi)星就可以穩(wěn)定在繞月運行的圓軌道上展開對月探測C 進入繞月軌道后 在近月點適當(dāng)?shù)亟o衛(wèi)星減速 衛(wèi)星就可以穩(wěn)定在繞月運行的圓軌道上展開對月探測D 在繞月軌道上 衛(wèi)星受到的地球引力大于受月球的引力 圖1