
1.衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)動時各運(yùn)動參量即隨著軌道半徑的增大,衛(wèi)星的向心加速度、線速度、角速度均減小,周期增大.
專題 人造衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時,各運(yùn)動參量的分析
②地球同步衛(wèi)星的特點:
例1 “靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星把廣闊視野內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面,為天氣預(yù)報提供準(zhǔn)確、全面和及時的氣象資料.設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍,下列說法中正確的是( )
專題 人造衛(wèi)星的發(fā)射、變軌與對接
2.變軌問題如圖所示,一般先把衛(wèi)星發(fā)射到較低軌道1上,然后在P點點火,使衛(wèi)星加速,讓衛(wèi)星做離心運(yùn)動,進(jìn)入軌道2,到達(dá)Q點后,再使衛(wèi)星加速,進(jìn)入預(yù)定軌道3.回收過程:與發(fā)射過程相反,當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)Q點時,使衛(wèi)星減速,衛(wèi)星由軌道3進(jìn)入軌道2,當(dāng)?shù)竭_(dá)P點時,再讓衛(wèi)星減速進(jìn)入軌道1,再減速到達(dá)地面.
例2 (2023年北京延慶一模)2023年5月30日,搭載“神舟十六號”飛船的“長征二號F遙十六”運(yùn)載火箭成功發(fā)射.“神舟十六號”與中國空間站對接的示意圖如圖所示,空間站處于半徑為r3的圓軌道Ⅲ;“神舟十六號”飛船處于半徑為r1的圓軌道Ⅰ,運(yùn)行周期為T1,通過變軌操作后,沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動到B點與空間站對接.則下列說法正確的是( )
1.定義繞公共圓心轉(zhuǎn)動的兩個星體組成的系統(tǒng),被稱為雙星系統(tǒng),如圖所示.
2.特點(1)各自所需的向心力由彼此間的萬有引力相互提供,即(2)兩顆星的周期及角速度都相同,即T1=T2,ω1=ω2.(3)兩顆星的半徑與它們之間的距離關(guān)系為r1+r2=L.3.計算
例3 (多選)宇宙中,兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn),稱之為雙星系統(tǒng).在浩瀚的銀河系中,多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng).設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運(yùn)動,如圖所示.若AO>OB,則( )A.恒星A的質(zhì)量一定大于恒星B的質(zhì)量B.恒星A的線速度一定大于恒星B的線速度C.雙星間距離一定,雙星的質(zhì)量越大,其轉(zhuǎn)動周期越大D.雙星的質(zhì)量一定,雙星之間的距離越大,其轉(zhuǎn)運(yùn)周期越大
1.[科學(xué)思維]關(guān)于我國發(fā)射的“亞洲一號”地球同步通信衛(wèi)星的說法,正確的是( )A.若其質(zhì)量加倍,則軌道半徑也要加倍B.它在北京上空運(yùn)行,故可用于我國的電視廣播C.它以第一宇宙速度運(yùn)行D.它運(yùn)行的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同【答案】D
2.[科學(xué)推理](2022年廣東卷)“祝融號”火星車需要“休眠”以度過火星寒冷的冬季.假設(shè)火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一,且火星的冬季時長約為地球的1.88倍.火星和地球繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動.下列關(guān)于火星、地球公轉(zhuǎn)的說法正確的是( )A.火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大B.火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大C.火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小D.火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小【答案】D
3.[科學(xué)推理]引力波的發(fā)現(xiàn)證實了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測.1974年發(fā)現(xiàn)了脈沖雙星間的距離在減小就已間接地證明了引力波的存在.如果將該雙星系統(tǒng)簡化為理想的圓周運(yùn)動模型,如圖所示,兩星球在相互的萬有引力作用下,繞O點做勻速圓周運(yùn)動.由于雙星間的距離減小,則( )A.兩星運(yùn)動的周期均逐漸減小B.兩星運(yùn)動的角速度均逐漸減小C.兩星的向心加速度均逐漸減小D.兩星運(yùn)動的線速度均逐漸減小【答案】A
4.[模型建構(gòu)、科學(xué)推理] (多選)發(fā)射同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火,使衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在軌道1、2、3上正常運(yùn)行時,以下說法正確的是( )
A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度【答案】BD
5.[科學(xué)推理]2022年12月8日,地球恰好運(yùn)行到火星和太陽之間,且三者幾乎排成一條直線,此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”.火星和地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動,火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3∶2,如圖所示.根據(jù)以上信息可得( )A.火星與地球繞太陽運(yùn)動的周期之比約為27∶8B.當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時,兩者的相對速度最大C.火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為9∶4D.下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前【答案】B
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