2019版高考物理一轮复习 小专题3 天体运动突破专题课件.ppt

小专题3天体运动突破专题 突破1 近地卫星 赤道上的物体及同步卫星的运行问题 1 同步卫星的六个 一定 可知 近地卫星的周期要小于同步卫星的周期 即 2 近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星 其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径 其运行线速度约为7 9km s 运行周期约为84min 3 近地卫星 同步卫星和赤道上随地球自转的物体的三种匀速圆周运动的比较 1 轨道半径 近地卫星与赤道上物体的轨道半径相同 同步卫星的轨道半径较大 即r同 r近 r物 2 运行周期 同步卫星与赤道上物体的运行周期相同 由 T近 T同 T物 典题1 2016年新课标 卷 利用三颗位置适当的地球同步卫星 可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯 目前 地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6 6倍 假设地球的自转周期变小 若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的 则 地球自转周期的最小值约为 A 1h B 4h C 8h D 16h 图D24 答案 B 考点突破1 2016年四川卷 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 在远地点的向心加速度为a1 东方红二号 的向心加速度为a2 固定在地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a3 则a1 a2 a3的大小关系为 A a2 a1 a3B a3 a2 a1C a3 a1 a2D a1 a2 a3 答案 D 突破2 卫星的变轨问题 1 卫星变轨的原因 1 由于对接引起的变轨 2 由于空气阻力引起的变轨 2 卫星变轨的实质 典题2 2017年吉林通化二模 我国发射了一颗地球资源探测卫星 发射时 先将卫星发射至距离地面50km的近地圆轨道1上 然后变轨到近地点距离地面50km 远地点距离地面1500km的椭圆轨道2上 最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3 轨道1 2相切于P点 轨道2 3相切于Q点 如图Z3 1所示 忽略空气阻力和卫星质量的变化 则以下 说法正确的是 图Z3 1 A 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处点火加速B 该卫星在轨道2上稳定运行时 P点的速度小于Q点的 速度 C 该卫星在轨道2上Q点的加速度大于在轨道3上Q点的 加速度 D 该卫星在轨道3的机械能小于在轨道1的机械能 解析 卫星在轨道上运行时 轨道的半长轴越大 需要的能量越大 由于轨道2的半长轴比轨道1的半长轴大 因此该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处点火加速 故A正确 该卫星在轨道2上稳定运行时 根据开普勒第二定律可知 近地点P点的速度大于远地点Q点的速度 故B错误 根据牛顿 卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道3上经过Q点的加速度 故C错误 卫星在轨道上运行时 轨道的半长轴越大 需要的能量越大 由于轨道3的半长轴比轨道1的半长轴大 所以该卫星在轨道3的机械能大于在轨道1的机械能 故D错误 答案 A 考点突破2 2016年10月19日 神舟十一号 飞船与 天空二号 自动交会对接成功 如图Z3 2所示 假设 天宫二号 与 神舟十一号 都围绕地球做匀速圆周运动 为了 实现飞船与空间实验室的对接 下列措施可行的是 图Z3 2 A 使飞船与空间实验室在同一轨道上运行 然后飞船加速 追上空间实验室实现对接 B 使飞船与空间实验室在同一轨道上运行 然后空间实验 室减速等待飞船实现对接 C 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速 加速后飞 船逐渐靠近空间实验室 两者速度接近时实现对接 D 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速 减速后飞 船逐渐靠近空间实验室 两者速度接近时实现对接 解析 若使飞船与空间实验室在同一轨道上运行 飞船加速会进入较高的轨道 空间实验室减速会进入较低的轨道 都不能实现对接 选项A B错误 要想实现对接 可使飞船在比空间实验室半径较小的轨道上加速 然后飞船将进入较高的空间实验室轨道 逐渐靠近空间站后 两者速度接近时实现对接 选项C正确 选项D错误 答案 C 突破3 天体的追及问题 2 两星追上或相距最近时 两星运行的角度之差等于2 的整数倍 相距最远时 两星运行的角度之差等于 的奇数倍 卫星与地面上物体追及 卫星在地面上物体的正上方 时 要根据地面上物体与同步卫星角速度相同的特点进行判断 典题3 如图Z3 3所示 有A B两颗行星绕同一颗恒星M做圆周运动 旋转方向相同 A行星的周期为T1 B行星的周期为T2 在某一时刻两行星相距最近 则 1 经过多长时间 两行星再次相距最近 2 经过多长时间 两行星第一次相距最远 图Z3 3 方法技巧 处理天体相距最近和最远的问题 实际上就是因为越向外的卫星运行得越慢 当里边的比外边的卫星多走了半圈或半圈的奇数倍时相距最远 多走了整数圈时相距最近 考点突破3 多选 2016年广东揭阳二模 已知地球自转周期为T0 有一颗与同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星 自西向东绕地球运行 其运行半径为同步轨道半径的四分之一 该卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能是 答案 CD