高考物理一轮复习课件 【知识精讲+高效备课】天体运动中的三类典型问题

地球Ⅰ转移轨道Ⅱ8.9km/s7.9km/s2km/s3km/s思考2:卫星在经过轨道Ⅱ的A点和轨道Ⅰ的A点时速度v哪个大？思考1：卫星在经过轨道Ⅲ的B点和轨道Ⅱ的B点时速度v哪个大？思考3:卫星在经过轨道Ⅲ的B点和轨道Ⅱ的B点时加速度a哪个大？VⅢB>VⅡBVⅡA>VⅠAⅢAB第3课时天体运动中的三类典型问题aⅢB=aⅡB思考4:卫星在经过轨道Ⅱ的A点和轨道Ⅰ的A点时加速度a哪个大？aⅡA=aⅠAVⅢB>VⅡBVⅡA>VⅠA>aⅢB=aⅡBaⅡA=aⅠA>地球Ⅰ转移轨道Ⅱ8.9km/s7.9km/s2km/s3km/s思考6:卫星在轨道Ⅲ、轨道Ⅱ、轨道Ⅰ上的机械能E哪个大？思考5：卫星在轨道Ⅲ、轨道Ⅱ、轨道Ⅰ上的周期T哪个大？ⅢABVⅢB>VⅡBVⅡA>VⅠA>aⅢB=aⅡBaⅡA=aⅠA>TⅠ

TⅡ

TⅢ<

<EⅠ

EⅡ

EⅢ<

<第3课时天体运动中的三类典型问题ⅠⅡⅢABVⅡA>VⅠA>VⅢB>VⅡBaⅡA=aⅠA>aⅢB=aⅡB一、变轨模型1.线速度2.加速度Ⅰ轨道：r1r2=maⅠA=ma向ⅠAⅡ轨道A：=maⅡA=ma向ⅡArx为的曲率半径Ⅱ轨道B：=maⅡB=ma向ⅡB

vⅡAr1=vⅡBr2第3课时天体运动中的三类典型问题ⅠⅡⅢABVⅡA>VⅠA>VⅢB>VⅡBaⅡA=aⅠA>aⅢB=aⅡB一、变轨模型1.线速度2.加速度注意：①对于圆轨道a向=a②对于椭圆轨道，在近地点和远地点a向=ar1r2③椭圆轨道的其它地方，a向≠a3.周期：TⅠ

TⅡ

TⅢ<

<4.机械能：EⅠ

EⅡ

EⅢ<

<第3课时天体运动中的三类典型问题B例1

(多选)(八省联考·湖北·9)嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举.如图2所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中Ⅰ是月地转移轨道，在P点由轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ.下列说法正确的是()A.在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在Q点的机械能比在P点的机械能大B.嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ运行的周期长C.嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的向心加速度大小相等D.嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的速度大小相等BC注意：对于椭圆轨道，在近地点和远地点a向=a第3课时天体运动中的三类典型问题一、变轨模型二、卫星追击模型1.同向最近到最近：地球AB(ωA－ωB)t＝2π

第3课时天体运动中的三类典型问题一、变轨模型二、卫星追击模型1.同向最近到最近：地球AB(ωA－ωB)t＝2π

2.同向最近到最远：(ωA－ωB)t＝π

第3课时天体运动中的三类典型问题一、变轨模型二、卫星追击模型3.反向最近到最近：(ωA+ωB)t＝2π

地球AB第3课时天体运动中的三类典型问题一、变轨模型二、卫星追击模型3.反向最近到最近：(ωA+ωB)t＝2π

4.反向最近到最远：(ωA+ωB)t＝π

地球AB[典例]

(多选)如图，三个质点a、b、c的质量分别为m1、m2、M(M远大于m1及m2)，在万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，已知轨道半径之比为ra∶rb＝1∶4，则下列说法中正确的有(

)A．a、b运动的周期之比为Ta∶Tb＝1∶8B．a、b运动的周期之比为Ta∶Tb＝1∶4C．从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线12次D．从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线14次AD

BC

三、双星模型m1m20r1r2周期及角速度都相同1.特点：T及ω相同2.规律：m1ω2r1m2ω2r2①r1:r2=m2:m1②v1:v2=r1:r2v=ωr=m2:m1a=ω2r③a1:a2=r1:r2=m2:m1

④m2+m1=

⑤V2+V1=

四、多星模型1.三星模型：mω2R

F万F万R

mω2R图52.四星模型：mω2R

R

mω2RF万F万RF万F万四、多星模型1.三星模型：B[答案]

B[针对训练]1．2021年6月17日上午9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，12分钟后船箭分离，飞船进入预定轨道。此后，飞船绕地飞行三圈，每绕飞半圈变轨一次以提升高度，于当日15时54分采用自主快速交会对接模式，成功对接于天和核心舱的前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体(如图所示)，以下说法正确的是(

)A．船箭分离后，飞船绕地飞行三圈，后一圈比前一圈用时少B．神舟十二号载人飞船的6次变轨都是通过点火加速实现C．三舱(船)组合体的运行速度介于7.9km/s和11.2km/sD．三舱(船)组合体的加速度比对接前的二舱(船)组合体的加速度大B答案：B2．(2021·天津等级考)

2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下中国人的印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器(

)A．在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态B．在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短C．从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速D．沿轨道Ⅰ向P飞近时速度增大D

3．(2021年8省联考·广东卷)2020年12月17日，

嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，以便返回地球。下列说法正确的是(

)A．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均超重B．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等C．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等D．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等D答案：D[典例]

(多选)如图，三个质点a、b、c的质量分别为m1、m2、M(M远大于m1及m2)，在万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，已知轨道半径之比为ra∶rb＝1∶4，则下列说法中正确的有(

)A．a、b运动的周期之比为Ta∶Tb＝1∶8B．a、b运动的周期之比为Ta∶Tb＝1∶4C．从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线12次D．从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线14次AD

[答案]

ADBC

答案：BC2.

2021年10月16日我国神舟十三号载人飞船入轨后，按照预定程序，与在同一轨道上运行的“天和”核心舱交会对接，航天员将进驻“天和”核心舱。交会对接后神舟十三号飞船与“天和”核心舱的组合体轨道不变，将对接前飞船与对接后的组合体对比，下面说法正确的是(

)A．组合体的环绕速度大于神舟十三号飞船的环绕速度B．组合体的环绕周期大于神舟十三号飞船的环绕周期C．组合体的向心加速度大于神舟十三号飞船的向心加速度D．组合体所受的向心力大于神舟十三号飞船所受的向心力D答案：DAB

答案：AB[例1·双星模型]

(多选)根据科学家们复原双中子星合并的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约40