微专题6　天体运动中的“三类”热点问题.pptx

微专题6天体运动中的“三类”热点问题;近地卫星、同步卫星和赤道上物体的运行问题;1;

;类题固法1

1．“北斗指路，国之夙愿”.2020年我国发射了北斗导航系统最后一颗卫星，从此北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知P、Q、M三颗卫星均做匀速圆周运动，虚线圆是P、Q卫星轨道的包围圆，其中P是地球同步卫星，则这三颗卫星 ()

A．运行的周期TP＝TQTM

B．线速度大小vQ＜vP＜vM

C．受到的引力FMFP＝FQ

D．具有的机械能EP＝EQ＞EM

;

;2．(2024·南京三校期中)如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星．B为绕地球表面的近地卫星，C是地球同步卫星．下列说法中正确的是 ()

A．卫星B的速度大于地球的第一宇宙速度

B．A、B的线速度大小关系为vAvB

C．周期大小关系为TCTBTA

D．若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速;

;卫星变轨和能量问题;2．三个运行物理量的大小比较

(1)速度：设卫星在圆轨道Ⅰ和Ⅲ上运行时的速率分别为v1、v3，在轨道Ⅱ上过A点和B点速率分别为vA、vB.在A点加速，则vA＞v1，在B点加速，则v3＞vB，又因v1＞v3，故有vA＞v1＞v3＞vB.

(2)加速度：因为在A点，卫星只受到万有引力作用，故不论从轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ上经过A点，卫星的加速度都相同，同理，经过B点加速度也相同．;3．卫星运动中的机械能

(1)只在万有引力作用下卫星绕中心天体做匀速圆周运动和沿椭圆轨道运动，机械能均守恒，这里的机械能包括卫星的动能、卫星(与中心天体)的引力势能．

(2)质量相同的卫星，圆轨道半径越大，动能越小，势能越大，机械能越大．

;2;

;1．(2023·南京、盐城二模)2023年1月21日，“神舟十五号”3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福．空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ，设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，椭圆轨道Ⅱ为载人飞船运行轨道，两轨道相切于A点．下列说法中正确的是 ()

A．在A点时“神舟十五号”经过点火加速才能从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ返回

B．飞船在A点的加速度小于空间站在A点的加速度

C．空间站在圆轨道Ⅰ上运行的???度小于

D．轨道Ⅰ上的飞船想与前方的空间站对

接，只需要沿运动方向加速即可

;

;2．(2023·如皋期初调研)2020年7月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，2021年5月在火星乌托邦平原着陆．则探测器 ()

A．与火箭分离时的速度大于16.7km/s

B．绕火星运行时三个轨道中，在探测轨道上的运行周期最小

C．绕火星运行时三个轨道中，每次经过P点时的动能相等

D．绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等;解析：探测器没有脱离太阳系，故其发射速度小于16.7km/s，与火箭分离时的速度小于16.7km/s，故A错误；由图可得，绕火星运行时在探测轨道上的轨道半径最小，则由开普勒第三定律知在探测轨道上的周期最小，故B正确；捕获轨道、停泊轨道、探测轨道经过P点的速度分别为v1、v2、v3，从捕获轨道到停泊轨道再到探测轨道探测器在做近心运动，经过P点时减速，所以三者速度关系v1v2v3，故C错误；由开普勒第二定律可知，绕火星运行时在同一轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等，故D错误．;3．如图为同一平面内绕地球的三个卫星轨道示意图，Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，Ⅱ为椭圆轨道，Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等，且Ⅲ与Ⅱ相交于M点，Ⅰ与Ⅱ相切于N点．三颗不同的卫星A、B、C正沿轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ稳定运行，则 ()

A．A、B经过N点时的向心力一定相同

B．A、B在图中位置的速度可能等大

C．B、C在M点的向心加速度大小相等

D．B、C与地心的连线在任意相等时间内扫过的面积相等;解析：由于A、B的质量关系未知，则向心力不一定相同，A错误；根据椭圆轨道的速度变化可知，从B到N速度增大，若卫星从N点进入轨道Ⅰ时，要减速，则A、B的速度可能等大，B正确；由于在椭圆轨道时万有引力不是全部提供向心力，B、C经过M点时的向心加速度不相同，C错误；根据开普勒第二定律可知，B、C与地心的连线在任意相等时间内扫过的面积不一定相等，D错误．;双星或多星模型;2．多星模型

(1)模型构建：所研究星体的万有引力的合力提供做圆周运动的向心力，除中央星体外，各星体的角速度或周期相同．

(2)三星模型：

①三颗星体位于同一直线上．两颗质量相等的环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行(如图甲所示).

②三颗质量均为m的星体位于等边三角形的三个顶点上(如图乙所示).

;(3)