《2019版高考物理一轮复习 小专题3 天体运动突破专题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理一轮复习 小专题3 天体运动突破专题（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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 7.9 km/s，运行周期约为 84 min. 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
2、 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.1 h,B.4 h,C.8 h,D.16 h,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 440 km，远地点高度约为 2060 km；1
3、984 年 4 月 8 日成功发射的“东方红二号”卫星运 行在赤道上空 35 786 km 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.a2a1a3 B.a3a2a1 C.a3a1a2 D.a1a2a3,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
4、距离地面 50 km 的近地 圆轨道 1 上，然后变轨到近地点距离地面 50 km、远地点距离 地面 1500 km 的椭圆轨道 2 上，最后由轨道 2 进入半径为 7900 km 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
5、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
6、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
7、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.,
8、【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,
