专题33 卫星变轨与对接问题

微专题33卫星变轨与对接问题1.升高轨道需要点火加速（向后喷气），降低轨道需要点火减速（向前喷气）.2.同一轨道后面的卫星追赶前面的卫星需要先减速后加速.（-市模拟）年12月12日16时45分“嫦娥四号〃探测器经过约110小时的奔月飞行到达月球附近.假设“嫦娥四号〃在月球上空某高度处做圆周运动，运行速度为q，为成功实施近月制动，使它进入更靠近月球的预定圆轨道，设其运行速度为％.对这一变轨过程及变轨前后的速度比照正确的选项是（）发动机向后喷气进入低轨道，％冲2发动机向后喷气进入低轨道，％＜弓C.发动机向前喷气进入低轨道，％＞弓D.发动机向前喷气进入低轨道，％＜弓答案D解析为成功实施近月制动，使“嫦娥四号〃进入更靠近月球的预定圆轨道，发动机应向前喷气减速，使“嫦娥四号〃做近心运动，进入低轨道，在近月球的预定圆轨道运动时，半径变小，根据万有引力提供向心力，那么有：攻二四，解得:…、；'垂，其中r为轨道nr r半径，所以运行速度增大，即v1＜v2，故D正确，A、B、C错误.（•海淀区3月适应性练习）围绕地球运动的低轨退役卫星，会受到稀薄大气阻力的影响，虽然每一圈的运动情况都非常接近匀速圆周运动，但在较长时间运行后其轨道半径明显变小了.下面对卫星长时间运行后的一些参量变化的说法错误的选项是（）由于阻力做负功，可知卫星的速度减小了根据万有引力提供向心力，可知卫星的速度增加了由于阻力做负功，可知卫星的机械能减小了由于重力做正功，可知卫星的重力势能减小了答案A解析卫星在阻力的作用下，要在原来的轨道减速，万有引力将大于所需的向心力，卫星会做近心运动，轨道半径变小，卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m,轨道半径为r,地球质量为M,由好二m丝，得："\；冬虬A错误，Br2 r r正确；由于阻力做负功，所以卫星的机械能减小了，故C正确；重力做正功，重力势能减小，故D正确；此题选择错误的，应选A.（多项选择）（•市二统）“太空涂鸦〃的技术就是使低轨运行的反侦察卫星通过变轨接近高轨侦察卫星（近似认为进入高轨道），准确计算轨道并向其发射“漆雾〃弹，“漆雾〃弹在临近侦察卫星时，压爆弹囊，让“漆雾〃散开并喷向侦察卫星，喷散后强力吸附在侦察卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效.以下关于反侦察卫星的说法正确的选项是（）反侦察卫星进攻前需要向前方喷气才能进入侦察卫星轨道反侦察卫星进攻前的向心加速度小于攻击时的向心加速度反侦察卫星进攻前的机械能小于攻击时的机械能反侦察卫星进攻时的线速度大于第一宇宙速度答案AC解析反侦察卫星进行攻击时必须从低轨道向高轨道运动，显然应该向后喷气，故A正确；根据向心加速度a二丝可知轨道半径越大，向心加速度越小，故B错误；从低轨道向高轨道r2运动时需点火加速，机械能增加，即反侦察卫星进攻前的机械能小于攻击时的机械能，故C正确；在高、低轨道运行的线速度均小于第一宇宙速度，故D错误.（多项选择）如图1，在发射一颗质量为m的地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球外表的圆轨道I上（离地面高度忽略不计），再通过一椭圆轨道II变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道m上.卫星在圆形轨道I上运行的加速度为g，地球半径为r卫星在变轨过程中质量不变，那么（）图1ha.卫星在轨道m上运行的加速度大小为（再h）2gB.卫星在轨道m上运行的线速度大小为。」黯书R十h卫星在轨道m上运行时经过p点的速率大于在轨道I上运行时经过p点的速率卫星在轨道m上做匀速圆周运动的动能大于在轨道I上的动能答案BC解析设地球质量为M,由万有引力提供向心力得，在轨道I上有gm=mg,在轨道m上有GMm-ma，所以a二（一^）2g,A错误；又因a=，所以v=f卫全,B正确；（R+h）2 R+h R+h X.1R+h卫星由轨道II变轨到轨道111需要加速做离心运动，所以卫星在轨道111上运行时经过P点的速率大于在轨道II上运行时经过P点的速率，C正确；尽管卫星从轨道I变轨到轨道111要在P、Q点各加速一次，但在圆形轨道上稳定运行时的速度v-\岩，由动能表达式知卫星在轨道111上的动能小于在轨道I上的动能，D错误.（-市一模）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3（如图2所示）.那么卫星分别在1、3轨道上正常运行时，以下说法正确的选项是（）图2卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度卫星在轨道3上具有的机械能大于在轨道1上具有的机械能卫星在轨道3上经过P点的加速度大于在轨道2上经过P点的加速度答案C解析由6*代，得v—普，轨道3的半径大于轨道1的半径，那么卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，A项错误；由①-—^知，r越大，力越小，B项错r\伫误；由牛顿第二定律和万有引力定律得a-丝,故卫星在轨道3上经过P点的加速度等于在r2轨道2上经过P点的加速度，D项错误；卫星点火加速，从低轨道进入高轨道，机械能增加,C项正确.（-市二模）如图3所示，1、3轨道均是卫星绕地球做圆周运动的轨道示意图，1轨道的半径为R,2轨道是一颗卫星绕地球做椭圆运动的轨道示意图，3轨道与2轨道相切于B点，。点为地球球心，AB为椭圆的长轴，三轨道和地心都在同一平面内.在1、2两轨道上运动的卫星的周期相等，引力常量为G，地球质量为M，三颗卫星的质量相等，那么以下说法正确的选项是（）A.图3A.图3卫星在3轨道上的机械能小于在2轨道上的机械能B.C.D.假设卫星在1轨道上的速率为％,卫星在2轨道A点的速率为vA，那么B.C.D.假设卫星在1、3轨道上的加速度大小分别为％、a3，卫星在2轨道A点的加速度大小为那么aA<a1<a3假设OA=0.4R,那么卫星在2轨道B点的速率vB>\；镣答案B解析2、3轨道在B点相切，卫星在3轨道相对于2轨道是做离心运动的，卫星在3轨道上的线速度大于在2轨道上B点的线速度，因卫星质量相同，所以卫星在3轨道上的机械能大于在2轨道上的机械能，A错误；以OA为半径作一个圆轨道4与2轨道相切于A点，设卫星4轨,在上的谏率为v那么v<v 又因v<v所以v<vB确,加