第四章 专题强化五 卫星运动的三类问题-【勤径学升】2025年高考物理一轮总复习（人教版）

国高考一轮总复习·物理 专题强化五 卫星运动的三类问题 专题解读 1,本专题是万有引力定律在卫星运行中的基本运用，卫星变轨中运行参量及能量变化的分析，双星及多星 问题，卫星的追及相遇问题是近年来各省市高考命题的热点，以选择题形式在高考题中出现，题目比较 简单。 2.学好本专题有助于学生更加灵活地应用万有引力定律，加深对力和运动关系的理解。 3.需要用到的知识：牛顿第二定律，万有引力定律，圆周运动规律等。 探究热点 链视角 对亚客案P502 热点 卫星变轨和能量问题（互动共研） 续表 精讲导学 在一个确定的圆（椭圆）轨道上无动力运行时机械能 1.卫星发射及变轨过程概述 机械能 守恒。若卫星在I,Ⅱ，Ⅲ轨道的机械能分别为E 人造卫星的发射过程要经过多 E,E,则E<E<E。 次变轨方可到达预定轨道，如 图所示。 4● 1例1门 (多选)载着登陆舱的 探测器经过多次变轨后登陆 (1)为了节省能量，在赤道上顺 0 火星的轨迹如图，其中轨道 着地球自转方向发射卫星到圆轨道I上。 工、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆， (2)在A点点火加速，由于速度变大，万有引力 探测器经轨道I、Ⅱ、Ⅲ后在Q点登陆火是，O点 不足以提供向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨 是轨道1、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点 道Ⅱ. 与火星中心在同一直线上，O,Q两点分别是椭圆 (3)在B点（远地点）再次点火加速进入圆轨 轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半 道Ⅲ. 径为R,OQ=4R,探测器在轨道Ⅱ上经过O点的 2.卫星运行各物理量的大小比较 速度为，下列说法正确的有 () 设卫星在图中圆轨道1和Ⅲ上运行时的速率分别为 A.在相等时间内，轨道1上探测器与火星中心 ,·在轨道Ⅱ上过A点和B点速率分别为”，。 的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星 在A点加速，则>，在B点加速，则路>，又 中心的连线扫过的面积相等 因利>马·放有>两>> B.探测器在轨道I运动时，经过O点的速度小 在A点，卫星只受到万有引力作用，故不论从图中轨 于v 速 道【还是轨道Ⅱ上经过A点，卫星的加速度都相同， C.探测器在轨道Ⅱ运动时，经过O点的加速度 同理，经过B点加速度也相同 等于状 设卫星在图中【，Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为 周 T,,T:,T,轨道半径分别为片，（半长轴》，r,由开 D.在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ 普勒第三定律气=k可知T,<工，<工 上第一次由O点到Q点的时间之比是 3√6：4 90 第四章曲线运动与万有引力定律回 针对训练 向与空间站天和核心舱成功分离，分离后空问站仍 沿原轨道飞行，飞船下降到空间站下方200m处的 1.(多选)(2023·海南卷)如图所示，1、2轨道分别 过渡轨道并进行调姿，由径向飞行改为横向飞行。 是天宫二号飞船在变轨前后的轨道，下列说法正 绕行5圈后，经过制动减速、自由滑行、进人大气 确的是 层、着陆返回四个阶段，如图为该过程的示意图。 A.飞船从1轨道变到2轨道要点 下列说法正确的是 火加速 A.与空间站分离前飞船运行的 过测 空河站 B.飞船在1轨道周期大于2轨道 速度大于第一宇宙速度 轨道 周期 B.与空间站分离后进入大气层 C.飞船在1轨道速度大于2轨道 之前，飞船的加速度逐渐 D.飞船在1轨道加速度大于2轨道 增大 2.神舟十三号载人飞船返回舱首次采用快速返回模 C.与空间站分离后进人大气层之前，飞船的机 式，于2022年4月16日9时56分在东风着陆场成 械能守恒 功着陆。返回的大致过程如下：0时44分飞船沿径 D.飞船在大气中减速阶段处于失重状态 热点2 双星或多星模型（方法模型） 精讲导学 规律方法 双星模型的“两等”与“两不等 1.多星系统的条件 (1)它们的角速度相等。 双是 (1)各星彼此相距较近。 问题的 (2)双星做匀追国周运动的向心力由它们之 (2)各星绕同一圆心做匀速圆周运动。 间的万有引力提供，即它们受到的向心力大 “两等” 2.多星系统的结构 小总是相等的 类型 双星模型 多星模型 (1)双星做匀建回周运动的圆是它们连线 上的一点，所以双星做匀地间周运动的半径 双星 与双星间的距离是不相等的，它们的轨道半 问题的 径之和等于它们之间的距离。 结构图 “两不等” (2)由m,四r=m@与知，由于m,与m, 般不相等，救r与r一般也不相等 由两星之间的万有 运行所需向心力都由 类型2多星模型 向心力 引力提供，故两星的 其余行星对其万有引 例3]（多选）宇宙中存在一些离 向心力大小相等 力的合力提供 其他恒星较远的三星系统，其中 一种三星系统如图所示。三颗质 运动参量 各行星转动方向相同，周期，角速度相等 量均为m的星体位于等边三角形 类型突破 的三个顶点，三角形边长为R。忽略其他星体对 它们的引力作用