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微专题9卫星变轨、对接问题
1.为躲避太空垃圾,中国空间站采取紧急避碰措施,改变轨道高度。若中国空间站在某次紧急避碰过程中进行了向下变轨,假设空间站在不同高度轨道上稳定运行时均是绕地球做匀速圆周运动,且该过程由中国空间站仅在两轨道的切点P、Q两点短时间向站外喷气来实现。则空间站( )
A.在P、Q两点处均向前喷气
B.在P、Q两点处均向后喷气
C.在P点处向前喷气,在Q点处向后喷气
D.在P点处向后喷气,在Q点处向前喷气
2.中国预计将在2030年前实现载人登月计划,把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号”奔月的示意图,“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”,下列说法正确的是( )
A.在绕地轨道中,在48h轨道的公转半长轴的三次方与公转周期的二次方之比最大
B.发射时的速度必须达到第二宇宙速度
C.卫星在轨道Ⅲ上经过Q点时的速度小于其在轨道Ⅱ上经过Q点时的速度
D.卫星在轨道Ⅲ上经过Q点时的加速度等于其在轨道Ⅱ上经过Q点时的加速度
3.(多选)“天舟三号”在文昌航天发射中心成功发射升空。图中P、Q分别是“天舟三号”和“天和核心舱”对接前各自在预定轨道运行的情境,下列说法正确的是( )
A.在预定轨道运行时,P的周期小于Q的周期
B.在预定轨道运行时,P的速率大于Q的速率
C.为了实现对接,P应减速
D.为了实现对接,P应加速
4.2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守,我国迈入空间站时代。如图所示,宇航员乘坐“天舟号”沿椭圆轨道进入空间站,A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点。则( )
A.“天舟号”从A处飞向B处做加速运动
B.“天舟号”与“天宫号”的运动周期相等
C.“天舟号”与“天宫号”对接前必须先加速运动
D.“天舟号”与“天宫号”在对接处受到的引力相等
5.2022年1月,我国将一颗失效的北斗二号G2卫星从轨道半径为R1的地球同步轨道上变轨后运行到轨道半径为R2的“墓地”轨道上,此举标志着航天器被动移位和太空垃圾处理新方式的成功执行。该过程的简化示意图如图所示。已知椭圆转移轨道与同步轨道和“墓地”轨道分别相切于P、Q两点,卫星在同步轨道上P点处的速度大小为v1,在转移轨道上P点处的速度大小为v2、Q点处的速度大小为v3,在“墓地”轨道上Q点处的速度大小为v4,则( )
A.v2>v1>v3>v4
B.=
C.=
D.卫星沿转移轨道从P点运动到Q点所用的时间为天
6.(多选)发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,M、N为椭圆轨道短轴的端点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时(如图所示),以下说法正确的是( )
A.在三条轨道中周期从大到小的顺序是3轨道、2轨道、1轨道
B.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
C.卫星在轨道2上从M→P→N运动所需的时间大于从N→Q→M运动的时间
D.三条轨道中速率最大的时刻为经过2轨道的Q点时,速率最小的时刻为经过2轨道上P点时
7.太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动,如图中实线所示。为了避开碎片,空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体,使空间站获得一定的反冲速度,从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示,其半长轴大于原轨道半径。则( )
A.空间站变轨前、后在P点的加速度相同
B.空间站变轨后的运动周期比变轨前的小
C.空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小
D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大
8.2024年3月20日,我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时,鹊桥二号开始进行近月制动,并顺利进入捕获轨道运行,如图所示,轨道的半长轴约为51900km。后经多次轨道调整,进入冻结轨道运行,轨道的半长轴约为9900km,周期约为24h。则鹊桥二号在捕获轨道运行时( )
A.周期约为144h
B.近月点的速度大于远月点的速度
C.近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度
D.近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度
答案
1.A
2.D
3.ABD
4.C
5.D
6.ACD
7.A
8.B
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