第2节　电　源 (3).ppt

1、,第四章曲线运动万有引力与航天,惠州一中 冯妙妮,卫星变轨问题,温故而知新：,1、物体做离心运动的原因？,2、物体做近心运动的原因？,做匀速圆周运动的物体速度突然增大或所受合力突然减小时，所受合力不足以提供所需的向心力。,做匀速圆周运动的物体速度突然减小或所受合力突然增大时，所受合力大于所需的向心力。,1.变轨原理及过程 (1)为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道上.如图4所示. 图4 (2)在A点(近地点)点火加速，由于速度变大，万有引力不足以提供在轨道上做圆周运动的向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨道. (3)在B点(远地点)再次点火加速进入圆形轨道.,命题点二卫星变轨问题

2、,能力考点,2.变轨过程各物理量分析 (1)速度：设卫星在圆轨道和上运行时的速率分别为v1、v3，在轨道上过A点和B点时速率分别为vA、vB.在A点加速，则vAv1，在B点加速，则v3vB，又因v1v3，故有vAv1v3vB. (2)加速度：因为在A点，卫星只受到万有引力作用，故不论从轨道还是轨道上经过A点，卫星的加速度都相同，同理，经过B点加速度也相同.,(3)周期：设卫星在、轨道上的运行周期分别为 、 、 ，轨道半径分别为 、 (半长轴)、 ，由开普勒第三定律 可知 (4)机械能：在一个确定的圆(椭圆)轨道上机械能守恒.若卫星在、轨道的机械能分别为 、 、 ，则 .,Q,月球,例3(多选)

3、如图5是“嫦娥三号”飞行轨道示意图.假设“嫦娥三号”运行经过P点第一次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道上运动，再次经过P点时第二次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面近地点为Q、高度为15 km，远地点为P、高度为100 km的椭圆轨道上运动，下列说法正确的是 A.“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道 上运动时速度大小可能变化 B.“嫦娥三号”在距离月面高度100 km的圆轨道上 运动的周期一定大于在椭圆轨道上运动的圆期 C.“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动经过Q点时的加 速度一定大于经过P点时的加速度 D.“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动经过Q点时的速率可能

4、小于经过P点时的速率,图5,变式1(多选)2020年左右我国将进行第一次火星探测，美国已发射了“凤凰号”着陆器降落在火星北极勘察是否有水的存在.如图6为“凤凰号”着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点， 且PQ2QS，(已知轨道为圆轨道)下列说法正确的是 A.着陆器在P点由轨道进入轨道需要点火加速 B.着陆器在轨道上S点的速度小于在轨道上Q点的速度 C.着陆器在轨道上S点与在轨道上P点的加速度大小相等 D.着陆器在轨道上由P点运动到S点的时间是着陆器在轨道上由P点运动到Q点的时间的2倍,图6,变式2（多选）：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表面运行的圆轨道上(离地面高度忽略不计)，再通过一椭圆轨道变轨后到达距地面高度为h的预定圆轨道上.已知它在圆轨道上运行时的加速度为g，地球半径为R，图4中PQ长约为8R，卫星在变轨过程中质量不变，则( ) A.卫星在轨道III上运行的加速度为 B.卫星在轨道III上运行的线速度为 C.卫星在轨道上运行时经过P点的速率大于在