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必修220190531225.wps
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1、卫星的发射和运行 1.模型特点 2处理方法 GMm mv2 42 由 mr2mr ma,分析相应轨道上的 v、T、a、Ek、Ep、E。 r2 r T2 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 GM 系式 a 讨论椭圆轨道上距地心不同距离处的加速度大小。 r2 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成对接。 典型例题 例 1.多选(201
2、6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( ) Av1v2 a1m ,卫星将做近心运动,轨迹为椭圆;若速度 v 增大,则 F0,即航天飞机高度低于同步卫星高度,用 t 表示所需时间,则
3、 t0t2 2 所以 t 0 2 gR2 r3 0 若 0,即航天飞机高度高于同步卫星高度,用 t 表示所需时间,则 0tt2 2 2 所以 t 0 gR2 0 r3 2 2 答案 或 gR2 gR2 0 0 r3 r3 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、乙两颗卫星的 线速度之比为( ) 3 3 9 3 3 2 2 A. B. C. D. 2 2 3 3 3 9 2 2 T2 9 r2 9 2 解析:选 A 由( T 2 )9N2,T 1N,解得: 。根据开普勒定
4、律, ( ) , T1 T1 8 r1 8 3 2r v1 r1 T2 8 2 9 3 9 线速度 v ,则 ( ) ,A 正确。 T v2 r2 T1 9 3 8 2 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,只有万有引力做正功,速度增大,A 错误;进入大气层 GMm v2 GM GM 后,空气阻
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