【全程复习】〔广西专用〕〔广西专用〕2014年高考物理一轮复习4.3万有引力人造卫星课件新人教版.ppt

【解析】选A、C．月球对探月航天器的万有引力提供探月航天 器在月球附近做匀速圆周运动所需要的向心力，根据牛顿第二 定律列方程得 则探月航天器的线速度 为 选项A正确.其加速度 选项D错误.又知，在 月球附近满足 因此探月航天器的角速度 其周 期为 选项B错误，而选项C正确. 卫星变轨问题 【例证3】（2012·汕头模拟）北京航天飞行控制中心对“嫦娥一号”卫星实施多次变轨控制并获得成功.首次变轨是在卫星运行到远地点时实施的，紧随其后进行的3次变轨均在近地点实施.“嫦娥一号”卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施，是为了抬高卫星近地点的轨道高度.同样的道理，要抬高远地点的高度就需要在近地点实施变轨.如图为“嫦娥一号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，下列说法中正确的是（ ） A.“嫦娥一号”在轨道1的A点处应点火加速 B.“嫦娥一号”在轨道1的A点处的速度比轨道2的A点处的速度大 C.“嫦娥一号”在轨道1的A点处的加速度比在轨道2的A点处的加速度大 D.“嫦娥一号”在轨道1的B点处的机械能比在轨道2的C点处的机械能大 【解题指南】解答本题可按以下思路进行分析和判断： （1）要增大卫星的轨道半径时必须加速. （2）卫星的机械能随轨道半径的增大而增大. 【自主解答】选A.卫星要由轨道1变轨为轨道2在A处需做离心运 动，应加速使其做圆周运动所需向心力 大于地球所能提供 的万有引力 故A项正确、B项错误；由 可知，卫 星在不同轨道同一点处的加速度大小相等，C项错误；卫星由轨 道1变轨到轨道2，反冲发动机的推力对卫星做正功，卫星的机 械能增加，所以卫星在轨道1的B点处的机械能比在轨道2的C点 处的机械能小，D项错误. 【总结提升】卫星变轨时半径的变化，根据万有引力和所需向心力的大小关系判断；稳定在新轨道上的运行速度变化由 判断.对易错选项及错误原因具体分析如下： 易错角度 错误原因 易错选B 误认为在两轨道上的A点处，由 及r2r1得出v1v2，实际上在不同轨道的同一点必须加速或减速才能实现变轨，若要增大轨道半径，必须增大速度. 易错角度 错误原因 易错选C 错误选用公式，认为两轨道上的A点处由 和r1r2得出a1a2 ，实际上不同轨道的同一点受力相同，故加速度大小是相同的. 【变式训练】（2012·南宁模拟）2011年11月1日清晨5时58分10秒，中国“长征二号”F遥八运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火发射，火箭飞行583秒后，将“神舟八号”飞船成功送入预定椭圆轨道.11月3日凌晨由原来的椭圆轨道变为距离地面高度为h（为343 km）的“天宫一号”所在的圆形轨道.已知飞船质量为m,地球半径为R，地面的重力加速度为g,地球自转的角速度为ω,则下列说法正确的是（ ） A.飞船由椭圆轨道变为圆形轨道时,需要在椭圆轨道的远地点使 飞船减速 B.飞船做匀速圆周运动时,运行速度大于7.9 km/s C.飞船在圆形轨道上运动时,宇航员将不受重力作用 D.飞船在圆形轨道上运动时的动能Ek满足 m（R+h）2ω2＜Ek＜ mg（R+h） 【解析】选D.飞船由椭圆轨道变为圆形轨道需要在远地点加 速,A错;飞船绕地球做匀速圆周运动时速度的最大值为7.9 km/s, 轨道越高速度越小,B错;宇航员在飞船中处于完全失重状态,受 到的万有引力即为所受的重力,完全失重状态不是重力为零,C错; 飞船的运动周期小于地球的自转周期,故飞船的角速度大于地球 自转的角速度ω,飞船的线速度v＞ω（R+h）,飞船的向心加速 度小于地球表面的重力加速度g,根据向心加速度 可知飞船 线速度v2＜g（R+h）,故飞船在圆轨道上运动的动能满足 m（R+h）2ω2＜Ek＜ mg（R+h）,D正确. 【例证】两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，地球的质量为M，a卫星离地面的高度等于R，b卫星离地面高度为3R，则： （1）a、b两卫星运行周期之比Ta∶Tb是多少？ （2）若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点正上方，则a至少经过多少个周期与b相距最远？ 考查内容 卫星的追及问题 【规范解答】（1）对做匀速圆周运动的卫星使用向心力公式 可得： 所以 （2）由 可知：ωaωb，即a转动得更快. 设经过时间t两卫星相距最远，则由图可得： θa-θb=（2n-1）π（n=1，2，3…） 其中n=1时对应的时间最短.而θ=ωt，