内容正文:
7.4.2 卫星的变轨和双星问题
第7章 万有引力与宇宙航行
专题 2
一、卫星变轨
一、卫星变轨
1
2
3
P
Q
1 是圆轨道,2 是椭圆轨道,3 是圆轨道
O
1 轨道的Q点,点火加速,到达 2 轨道;
2 轨道的P点,再点火加速,到达 3 轨道;
2 椭圆轨道:
1、3 圆轨道:
综上:
变轨点
变轨点
开普勒第二定律
比较速度关系
离心运动:
一、卫星变轨
1
2
3
P
Q
O
变轨点
变轨点
开普勒第三定律:
比较周期关系
椭圆轨道:
圆轨道:
(比较半径)
(比较半长轴)
综上:
1 是圆轨道,2 是椭圆轨道,3 是圆轨道
一、卫星变轨
1
2
3
P
Q
O
变轨点
变轨点
比较加速度关系
1、3 圆轨道:
1、2 轨道的Q为同一个点:
2、3 轨道的P为同一个点:
综上:
1 是圆轨道,2 是椭圆轨道,3 是圆轨道
5
A.沿轨道Ⅰ运动至B点时,需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ
B.沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期
C.沿轨道Ⅰ运行时,在A点的加速度小于在B点的加速度
D.在轨道Ⅰ上由A点运行到B点的过程,速度逐渐增大
一、卫星变轨
例1. 2019年春节期间,中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播,影片中为了让地球逃离太阳系,人们在地球上建造特大功率发动机,使地球完成一系列变轨操作,其逃离过程如图所示,地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B变轨,进入圆形轨道Ⅱ.在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨,从而最终摆脱太阳束缚.对于该过程,下列说法正确的是(图中A点为近日点)( )
B
一、卫星变轨
1.判断卫星在不同圆轨道的运行速度大小时,
可根据“越远越慢”的规律判断;
2.判断卫星在同一椭圆轨道上不同点的速度大小时,可根据开普勒第二定律判断,即离中心天体越远,速度越小;
3.判断卫星为实现变轨在某点需要加速还是减速时,可根据离心运动或近心运动的条件进行分析;
4.判断卫星的加速度大小时,可根据 判断.
判断卫星变轨时速度、加速度变化情况
A.在P点由a轨道转变到b轨道时,速度必须变小
B.在Q点由d轨道转变到c轨道时,要加速才能实现(不计“嫦娥三号”的质量变化)
C.在b轨道上,卫星在P点的速度比在R点的速度大
D.“嫦娥三号”在a、b轨道上正常运行时,通过同一点P时,加速度相等
一、卫星变轨
例2. (多选