2018-2019学年高中物理粤教版必修二 第三章 微型专题4 卫星变轨问题和双星问题
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(2)同一轨道飞船与空间站对接

如图乙所示,后面的飞船先减速降低高度,再加速提升高度,通过适当控制,使飞船追上空间站时恰好具有相同的速度.

例1 如图2所示为卫星发射过程的示意图,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,最后再一次点火,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,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法中正确的是(  )

图2

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上的周期大于在轨道2上的周期

C.卫星在轨道1上经过Q点时的速率大于它在轨道2上经过Q点时的速率

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

答案 B

解析 卫星在圆轨道上做匀速圆周运动时有:

G=m,v=

因为r1<r3,所以v1>v3,A项错误.

由开普勒第三定律知T3>T2,B项正确.

在Q点从轨道1到轨道2需要做离心运动,故需要加速.

所以在Q点v2Q>v1Q,C项错误.

在同一点P,由=ma知,卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度,D项错误.

【考点】卫星、飞船的对接和变轨问题

【题点】卫星、飞船的对接和变轨问题

判断卫星变轨时速度、加速度变化情况的思路:

(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