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1、I1易史唷卧题型1近地口上物体的运行问题高考研究(二)天体运动中的“四大难点“分析天体运动的问题中,有以下四大难点:近地卫星、同步卫星及赤道上物体的运行问题;卫星的取轨问题;)天体运动中的能量问题;卫星的追及相遇问题。目工1题型了近地卫星、同步卫星及赤道上物体的运行问题近地卫星、同步卫星和赤道上随地球自转的物体的三彗罡种匀速圆周运动,比较三种运动的轨道半径、线速度、角速度、运行周期、向心加速度等。1轨道半径:近地卫星与赤道上物体的轨道半径相同,同步卫晋的视道年径较大,卵razrauo8oD4。一伟一仪林认诊g吴万有印口史林奂。3.角违度:同步卫星与赤道上物体的角速度相同,由一/菩可知近地卫星的
2、角速度大于同步卫星的角速度,即ozt二(4。消4.运行周期:同步卫星与赤道上物体的运行周期相同。由窒破|二2r飞|吊7可知,近地卫星的周期要小于同步卫星的周期,即TaFP一工吉。.向心加速度:由GA2anaa。例1(多选)地球同步卫星离地心的距离为r,运行速率为,加速度为al,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为ao,地球的半径为九,第一宇宙速度为co,则下列比例关系中正确的是()A哟-厉C堕笃2l_、尼3“8-口解析设地球质量为M,同步卫星的质量为ml,在地球赤道表面随地球做匀速圆周运动的物体的质量为mza,根据向心加速度和角速度的关系有al=山r,aa=z2R,又t-山,故亿=关,选项
3、A正确;由万有引力定律和牛顿第二定征得GMSKK动20n解得一一妒选项D一正确。答案AD目工“n跟进训练1.(2016.鹄潭模拟)有48、cv4四“颖卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球一起转动,5在地面附近近地轨道上正常运动,e是地球同步卫星,Q是高空探测卫星,设地球自转周期为24h,所有卫星的运动均视为匀速圆周运动,各卫星排列位置如国所示,炽下列关于卫星的试法巾正确的是()Aa的向心加速度等于重力加速度5B。在4h内转过的圆心角为C.0在相同的时间内转过的弧长最长D4的运动周期可能是23h解析:在地球赤道表面随地球自转的卫星,其所受万有引力提供重力和其做国周运动的向心力,a的向心加速度小于
4、重力加速度g&,选项A错误;由于c为同步卫星,所以c的周期为24h团此4h内转过的圆心角为9=3,选项卫错误;由四颗卫星的运行情况可知,运动的线选度是最大的,所以其在相同的时间内转过的弦长最长,选项C正确;d运行的周期比c要长,所以其周期应大于24h,选项D错误。答案:C伟一仪林认诊g吴万有印口史林奂。题型2人造卫星的变轨问题当卫星由于某种原因速度突然改变时(开启或关闭发动机或受空气阻力作用),万有引力不再等于向心力,卫星将做变轨运行。例如飞船或卫星从地面发射时,一般题型|先将其发射到距地球较近的轨道上做圆屈运动,再在适筒述|当位置实施变轨,使其离开原来的圆周轨道,在半长轴较大的椭圆轨道运动,当运行至椭圆轨道的远地点时再次实施变轨,使其在更大的圆轨道上做圆周运动,这个轨道通常就是飞船或卫星稳定运行的工作轨道。伟一仪林认诊命万有印口史林奂。2(D当卫星的速度突然增加时,G32am2-,即万有引力不足以提供向心力,卫星将做离心运动,膛离原李的圆轨道,轨道半径变大,当卫星进入新的轨道稳定运行时,由一Gss方法|N7可知其运行途度比在原转道时冶小。2宋破|a)当卫昼陌逊庭烨焦城小阿,G42卸万有引力大于所需要的向心力,卫星将做近心运动,脱离原来的圆轨道,轨道半径变小,当卫星进入新的轨道稳定运行时,由一Nj2丢可知其运行速度比在原轨道时增大。
