一轮--天体运动中的变轨、对接、追及相遇问题

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高三物理复习,一轮 天体运动中的变轨、对接和,追及相遇问题,考点,1.,近地卫星、赤道上物体及同步卫星的区别与联系,近地卫星,(r,1,、,1,、,v,1,、,a,1,),同步卫星,(r,2,、,2,、,v,2,、,a,2,),赤道,上随地球自转的物体,(,r,3,、,3,、,v,3,、,a,3,),向心力,万有引力,万有引力,万有引力的一个分力,轨道半径,r,2,r,3,r,1,角速度,故,1,2,同步卫星的,角速度与地球自转角速度相同，故,2,3,1,2,3,线速度,，,故,v,1,v,2,由,v,r,得,v,2,v,3,v,1,v,2,v,3,向心加速,度,，,故,a,1,a,2,由,a,2,r,得,a,2,a,3,a,1,a,2,a,3,1.(,多选,),图中的,甲是地球赤道上的一个物体,、,乙是,“,神舟六号,”,宇宙飞船,(,周期约,90,分钟,),、,丙是地球的同步卫星,，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是,(,AD,),A它们运动的向心加速度大小关系是a,乙,a,丙,a,甲,B它们运动的线速度大小关系是v,乙,v,丙,v,甲,C已知甲运动的周期T,甲,24h，可计算出地球的密度,D已知乙运动的周期T,乙,及轨道半径r,乙,，可计算出地球质量,考点,2.,供需关系谈：卫星,(,航天器,),的变轨及对接问题,1.,宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取最好的方法是,(,B,),A,飞船加速直到追上空间站，完成对接,B,飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接,C,飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接,D,无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接,2.(,多选,),某载人飞船运行的轨道示意图如图所示，飞船先沿椭圆轨道,1,运行，近地点为,Q,，远地点为,P,。当飞船经过点,P,时点火加速，使飞船由椭圆轨道,1,转移到圆轨道,2,上运行，,在圆轨道,2,上飞船运行周期约为,90min,。关于飞船的运行过程，下列说法中正确的是,(BCD,),A飞船在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等,B飞船在轨道1上运行经过P点的速度小于经过Q点的速度,C轨道2的半径小于地球同步卫星的轨道半径,D飞船在轨道1上运行经过P点的加速度等于在,轨道2上运行经过P点的加速度,3.,我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一项重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要。如图所示，假设,月球半径为,R,，月球表面的重力加速度为,g,0,，飞行器在,距月球表面高度为,3R,的圆形轨道,运动,，到达轨道的,A,点处点火变轨进入,椭圆轨道,，到达轨道的,近月点,B,再次点火进入,近月轨道,绕月球做圆周运动，则,(,A,),A飞行器在轨道上绕月球运行一周所需的时间为,B飞行器在B点处点火后，动能增加,C飞行器在轨道上的运行速度为,D只在万有引力作用下，飞行器在,轨道上通过B点的加速度大于在轨道上通过B点的加速度,4.(,多选,)2012,年,6,月,18,日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面,343km,的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。,对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气,。下列说法正确的是,(,BC,),A,为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间,B,如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加,C,如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低,D,航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用,考点,3.,天体中的,“,追及相遇,”,问题,1.(,多选,),太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。,当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,，,且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”,。据报道，,2014,年各行星冲日时间分别是：,1,月,6,日木星冲日,；,4,月,9,日火星冲日；,5,月,11,日土星冲日；,8,月,29,日海王星冲日；,10,月,8,日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。则下列判断正确的是,(,BD,),A.各地外行星每年都会出现冲日现象 B在2015年内一定会出现木星冲日,C天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半,D地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星,轨道半径,(AU),1.0,1.5,5.2,9.5,19,30,2.,假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为,4200km,的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为,6400km,，地球同步卫星距地面高为,36000km,，宇宙飞船和一地球同步卫星绕地球同向运动，,每当两者相距最近时,，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，,某时刻两者相距最远,，从此刻开始,，,在一昼夜的时间内,，接收站共接收到信号的次数为,(,C,),A,4,次,B,6,次,C,7,次,D,8,次,3.,设地球的自转角速度为,0,，地球半径为,R,，地球表面重力加速度为,g,，某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动，轨道半径为,r,，且,r,5R,，飞行方向与地球的自转方向相同，在某时刻，该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到它下一次通过该建筑物正上方所需要的时间为,(,地球同步卫星轨道半径约为,6R)(,),再见！,