高考物理一轮复习第五章专题强化八卫星变轨问题双星模型课件PPT

第五章　万有引力与航天专题强化八　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.内容索引题型一　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　双星或多星模型课时精练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 ＝k可知T1mCD.所受万有引力合力的大小关系是FA＝FB＝FC123456789101112√123456789101112三星体系中三颗星的角速度ω相同，轨道半径rAmC，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123456789101112√123456789101112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；123456789101112探测器在圆轨道上运行的速度大小v＝ ，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123456789101112A.直线三星系统中甲星和丙星的线速度相同123456789101112√123456789101112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；123456789101112本课结束更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com