第2节万有引力定律的应用

1、卫星变轨专题,李廷梅 2019.6.21,知识梳理,1.开普勒行星运动定律,（1）轨道为椭圆，太阳处在一个焦点上,近地点 A,B 远地点,(K中心天体决定）,近地点A,B 远地点,A到B：F万做负功，动能减小，高度升高卫星的重力势能增大，但是总的机械能守恒。,B到A：F万做正功，动能增大，高度降低卫星的重力势能减小，但是总的机械能守恒。,2.根据受力分析做功及能量变化,A,匀速圆周运动：万有引力始终与速度垂直，万有引力不做功，动能和重力势能都不变，机械能守恒。,探究讨论1：人造卫星在低轨道运行，要想其在高轨道运行（为节省发射能量），应采取什么措施？,在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当运行至

2、椭圆轨道的远地点时再次加速，即可使其沿高轨道运行。,卫星变轨视频,探究讨论2：同步卫星发射过程示意图，请分析V1、V2、V3、V4的大小关系,第一次变轨：,点火加速：,在椭圆轨道上运行：,第二次变轨：,点火加速：,在圆轨道上稳定运行：,探究讨论3：同步卫星发射过程示意图，请分析在切点Q、P加速度、机械能大小关系,在各自运动轨道上，只受万有引力作用所机械能守恒，轨道相切处由于推力对卫星做了正功所以1轨道的机械能E1,小于2轨道机械能E2小于3轨道机械能E3。,嫦娥一号变轨,1.卫星绕地球运行时，分别在什么地方加速几次？,2.卫星被月球捕获后，在什么地方制动减速几次？,当堂训练：,1.(2017全

3、国卷2）如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,运行的周期为T0,图中P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中( ) A.从P到M所用时间为T0/4 B.从Q到N阶段，机械能逐渐变大 C.从P到Q阶段，速率逐渐变小 D.从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功,CD,2.“天宫一号”目标飞行器与“神舟十号”飞船自动交会对接前的示意图如图所示，圆形轨道为“天宫一号”运行轨道，圆形轨道为“神舟十号”运行轨道。此后“神舟十号”要进行多次变轨，才能实现与“天宫一号”的交会对接，则（ ） A.“天宫一号”的运行速率大于

4、 “神舟十号”在轨道上的运行速率 B.“神舟十号”变轨后比变轨前 高度增加，机械能减少 C.“神舟十号”可以通过减速而使轨 道半径变大 D.“天宫一号”和“神舟十号”对接瞬间的向心加速度大小相等,D,3.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，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图2所示，则卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是（ ） A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上角速度的小于在轨道1上的角速度 C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时

5、的加速度 D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度,BC,BCD,4.如图为嫦娥三号登月轨迹示意图,图中M点为环地球运动的近地点,N为环月球运动的近月点.a为环月运行的圆轨道,b为环月球运动的椭圆轨道,下列说法中正确的是( ) A. 嫦娥三号在环地球轨道上的 运行速度大于11.2km/s B. 嫦娥三号在M点进入地月转 移轨道时应点火加速 C. 设嫦娥三号在圆轨道a上经过N 点时的加速度为a1,在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2,则a1=a2 D. 嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在在椭圆轨道b上的机械能,航天员,乘坐航天器进入太空飞行的人员为航天员，也叫宇航

6、员。航天员的分类，按职业性，分为职业和非职业两类，按任务一般分驾驶员、任务专家和载荷专家，或指令长、驾驶员、随船工程师和飞行工程师。最近出现了以旅游为目的的游客航天员。航天员是开拓太空之路的先锋，作为一名航天员需要具有崇高的献身精神、高深的学识水平、非凡的工作能力、优秀的环境耐力、良好的心理素质和健康的身体条件。,选拔条件,第一：年龄，一般在40-45岁，我国选25-35岁。,第二：身高。我们要求的身高是1.6米到1.72米。,第三：体重。55公斤到70公斤。,第四：性别问题。男性比较多，国外也是这样,空乘介绍,陆雨棠（哈尔滨航空航天大学）,空乘的基本要求,一、素养要求 1、诚实，正派，品德高尚，热爱民航服务工作，具有良好的职业道德修养，有较强的安全保密意识和高度的工作责任心，无不良嗜好； 2、做事认真严谨，思维敏捷，遇事灵活应变，有较好的团队意识和服务意识. 二、年龄要求 1: 18-25周岁，未婚未育 2: 20-32周岁，已婚已育 三、身体要求