高考物理一轮复习题型解析第五章专题强化八卫星变轨问题双星模型

高考物理一轮复习题型解析专题强化八　卫星变轨问题　双星模型目标要求　1.会处理人造卫星的变轨和对接问题.2.掌握双星、多星系统，会解决相关问题．题型一　卫星的变轨和对接问题1．变轨原理(1)为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道 Ⅰ 上，如图所示．(2)在A点(近地点)点火加速，由于速度变大，万有引力不足以提供卫星在轨道 Ⅰ 上做圆周运动的向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨道 Ⅱ .(3)在B点(远地点)再次点火加速进入圆形轨道 Ⅲ .2．变轨过程分析(1)速度：设卫星在圆轨道 Ⅰ 和 Ⅲ 上运行时的速率分别为v1、v3，在轨道 Ⅱ 上过A点和B点时速率分别为vA、vB.在A点加速，则vA>v1，在B点加速，则v3>vB，又因v1>v3，故有vA>v1>v3>vB.(2)加速度：因为在A点，卫星只受到万有引力作用，故不论从轨道 Ⅰ 还是轨道 Ⅱ 上经过A点，卫星的加速度都相同，同理，卫星在轨道 Ⅱ 或轨道 Ⅲ 上经过B点的加速度也相同．(3)周期：设卫星在 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 轨道上的运行周期分别为T1、T2、T3，轨道半径分别为r1、r2(半长轴)、r3，由开普勒第三定律eq \f(r3,T2)＝k可知T1mCD．所受万有引力合力的大小关系是FA＝FB＝FC答案　C解析　三星体系中三颗星的角速度ω相同，轨道半径rAmB>mC，结合万有引力定律，可知A与B之间的引力大于A与C之间的引力，又大于B与C之间的引力，又知A、B、C受到的两个万有引力之间的夹角都是相等的，根据两个分力的角度一定时，两个力越大，合力越大，可知FA>FB>FC，故D错误．11.如图所示，月球探测器在一个环绕月球的椭圆轨道上运行，周期为T1，飞行一段时间后实施近月制动，进入距月球表面高度为h的环月圆轨道，运行周期为T2，月球的半径为R.下列说法正确的是(　　)A．根据题中数据，可以求出月球探测器的质量B．探测器在椭圆轨道远月点的速度大于近月点的速度C．椭圆轨道的半长轴为(R＋h)eq \r(3,\f(T12,T22))D．探测器在椭圆轨道上运行的最大速度为eq \f(2πR＋h,T2)答案　C解析　利用万有引力定律对探测器研究时，探测器的质量会被消去，无法求出探测器的质量，故A错误；由开普勒第二定律可知，探测器在椭圆轨道远月点的速度小于近月点的速度，故B错误；设椭圆轨道的半长轴为a，根据开普勒第三定律有eq \f(a3,T12)＝eq \f(R＋h3,T22)，解得a＝(R＋h)eq \r(3,\f(T12,T22))，故C正确；探测器在圆轨道上运行的速度大小v＝eq \f(2πR＋h,T2)，探测器在椭圆轨道上运行时，在近月点的速度最大，由于探测器在近月点制动后进入圆轨道，探测器在椭圆轨道的近月点的速度大于在圆轨道上运行的速度，故D错误．12．太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式(如图)：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行．设这三颗星的质量均为M，并设两种系统的运动周期相同，则(　　)A．直线三星系统中甲星和丙星的线速度相同B．直线三星系统的运动周期T＝4πReq \r(\f(R,5GM))C．三角形三星系统中星体间的距离L＝eq \r(\f(12,5))RD．三角形三星系统的线速度大小为eq \f(1,2)eq \r(\f(5GM,R))答案　B解析　直线三星系统中甲星和丙星的线速度大小相等，方向相反，选项A错误；直线三星系统中，对甲星有Geq \f(M2,R2)＋Geq \f(M2,2R2)＝Meq \f(4π2,T2)R，解得T＝4πReq \r(\f(R,5GM))，选项B正确；对三角形三星系统中任一颗星，根据万有引力定律和牛顿第二定律得2Geq \f(M2,L2)cos 30°＝Meq \f(4π2,T2)·eq \f(L,2cos 30°)，联立解得L＝eq \r(3,\f(12,5))R，选项C错误；三角形三星系统的线速度大小为v＝eq \f(2πr,T)＝eq \f(2π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2cos 30°))),T)＝eq \f(\r(3),6)·eq \r(3,\f(12,5))·eq \r(\f(5GM,R))，选项D错误．目录第一章　运动的描述　匀变速直线运动第1讲　运动的描述第2讲　匀变速直线运动的规律第3讲　自由落体运动和竖直上抛运动　多过程问题专题强化一　运动图像问题题型一　x－t图像题型二　v－t图像题型三　用函数法解决非常规图像问题题型四　图像间的相互转化题型五　应用图像解决动力学问题专题强化二　追及相遇问题题型一　追及相遇问题题型二　图像法在追及相遇问题中的应用实验一　探究小车速度随时间变化的规律第二章　相互作用第1讲　重力　弹力　摩擦力第2讲　摩擦力的综合分析第3讲　力的合成与分解专题强化三　受力分析　共点力平衡题型一　受力分析题型二　共点力的平衡条件及应用专题强化四　动态平衡问题　平衡中的临界、极值问题题型一　动态平衡问题题型二　平衡中的临界、极值问题实验二　探究弹簧弹力与形变量的关系实验三　探究两个互成角度的力的合成规律第三章　牛顿运动定律第1讲　牛顿运动三定律第2讲　牛顿第二定律的基本应用专题强化五　牛顿第二定律的综合应用题型一　动力学中的连接体问题题型二　动力学中的临界和极值问题题型三　动力学图像问题专题强化六　传送带模型和“滑块－木板”模型题型一　传送带模型题型二　“滑块—木板”模型实验四　探究加速度与物体受力、物体质量的关系第四章　曲线运动第1讲　曲线运动　运动的合成与分解第2讲　抛体运动第3讲　圆周运动专题强化七　圆周运动的临界问题题型一　水平面内圆周运动的临界问题题型二　竖直面内圆周运动的临界问题题型三　斜面上圆周运动的临界问题实验五　探究平抛运动的特点实验六　探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系第五章　万有引力与航天第1讲　万有引力定律及应用第2讲　人造卫星　宇宙速度专题强化八　卫星变轨问题　双星模型题型一　卫星的变轨和对接问题题型二　星球稳定自转的临界问题题型三　双星或多星模型第六章　　机械能第1讲　功、功率　机车启动问题第2讲　动能定理及其应用专题强化九　动能定理在多过程问题中的应用题型一　动能定理在多过程问题中的应用题型二　动能定理在往复运动问题中的应用第3讲　机械能守恒定律及其应用第4讲　功能关系　能量守恒定律专题强化十　动力学和能量观点的综合应用题型一　传送带模型题型二　滑块—木板模型综合分析题型三　多运动组合问题实验七　验证机械能守恒定律第七章　　动量第1讲　动量定理及应用第2讲　动量守恒定律及应用专题强化十一　碰撞模型的拓展题型一　“滑块—弹簧”模型题型二　“滑块—斜(曲)面”模型专题强化十二　动量守恒在子弹打木块模型和板块模型中的应用题型一　子弹打木块模型题型二　滑块—木板模型专题强化十三　动量和能量的综合问题题型一　动量与能量观点的综合应用题型二　力学三大观点的综合应用实验八　验证动量守恒定律第八章　静电场第1讲　静电场中力的性质第2讲　静电场中能的性质专题强化十四　电场性质的综合应用题型一　电场中功能关系的综合问题题型二　电场中的图像问题第3讲　电容器　实验：观察电容器的充、放电现象　带电粒子在电场中的直线运动第4讲　带电粒子在电场中的偏转专题强化十五　带电粒子在电场中的力电综合问题题型一　带电粒子在重力场和电场中的圆周运动题型二　电场中的力电综合问题第九章　恒定电流第1讲　电路的基本概念及电路分析第2讲　闭合电路的欧姆定律专题强化十六　电学实验基础题型一　常用仪器的读数题型二　电表改装题型三　测量电路与控制电路的选择题型四　实验器材的选取与实物图的连接实验九　导体电阻率的测量实验十　测量电源的电动势和内电阻实验十一　用多用电表测量电学中的物理量专题强化十七　电学实验综合题型一　测电阻的其他几种方法题型二　传感器类实验题型三　定值电阻在电学实验中的应用第十章　　磁场第1讲　磁场及其对电流的作用第2讲　磁场对运动电荷(带电体)的作用专题强化十八　带电粒子在有界匀强磁场中的运动题型一　带电粒子在有界匀强磁场中的运动题型二　带电粒子在匀强磁场中的临界问题题型三　带电粒子在有界匀强磁场中运动的多解问题专题强化十九　动态圆问题题型一　“平移圆”模型题型二　“旋转圆”模型题型三　“放缩圆”模型题型四　“磁聚焦”模型专题强化二十　洛伦兹力与现代科技题型一　质谱仪题型二　回旋加速器题型三　电场与磁场叠加的应用实例分析专题强化二十一　带电粒子在组合场中的运动题型一　磁场与磁场的组合题型二　电场与磁场的组合专题强化二十二　带电粒子在叠加场和交变电、磁场中的运动题型一　带电粒子在叠加场中的运动题型二　带电粒子在交变电、磁场中的运动第十一章　电磁感应第1讲　电磁感应现象　楞次定律　实验：探究影响感应电流方向的因素第2讲　法拉第电磁感应定律、自感和涡流专题强化二十三　电磁感应中的电路及图像问题题型一　电磁感应中的电路问题题型二　电磁感应中电荷量的计算题型三　电磁感应中的图像问题专题强化二十四　电磁感应中的动力学和能量问题题型一　电磁感应中的动力学问题题型二　电磁感应中的能量问题专题强化二十五　动量观点在电磁感应中的应用题型一　动量定理在电磁感应中的应用题型二　动量守恒定律在电磁感应中的应用第十二章　交变电流第1讲　交变电流的产生和描述第2讲　变压器　远距离输电　实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系第十三章　机械振动与机械波第1讲　机械振动实验十二　用单摆测量重力加速度的大小第2讲　机械波第十四章　光　电磁波第1讲　光的折射、全反射第2讲　光的干涉、衍射和偏振　电磁波实验十三　测量玻璃的折射率实验十四　用双缝干涉实验测光的波长第十五章　热学第1讲　分子动理论　内能第2讲　固体、液体和气体专题强化二十六　气体实验定律的综合应用题型一　玻璃管液封模型题型二　汽缸活塞类模型题型三　变质量气体模型第3讲　热力学定律与能量守恒定律实验十五　用油膜法估测油酸分子的大小实验十六　探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系第十六章　近代物理第1讲　原子结构和波粒二象性第2讲　原子核