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《名校系列专题45卫星与航天（教学案）-2019年高考物理一轮复习精品资料word版含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、考情解读1.掌握万有引力定律的内容、公式及应用.2.理解环绕速度的含义并会求解.3.了解第二和第三宇宙速度.重点知识梳理一、近地卫星、赤道上物体及同步卫星的运行问题近地卫星、同步卫星和赤道上随地球自转的物体的三种匀速圆周运动的比较1•轨道半径：近地卫星与赤道上物体的轨道半径相同，同步卫星的轨道半径较大，即厂同〉于近=厂物。2.运行周期：同步卫星与赤道上物体的运行周期相同。由丁=2兀寸寻知'近地卫星的周期要小于同步卫星的周期，即7W同=T物。3.向心加速度：由普=加?知，同步卫星的加速度小于近地卫星的加速度。由臼知，同步卫星
2、的加速度大于赤道上物体的加速度，即仪近冶冋〉臼物。4.动力学规律2(1)近地卫星和同步卫星满足上¥=///-=仍/厂=加。rr(2)赤道上的物体不满足万有引力充当向心力即缨H/二。rr二、卫星的变轨问题1.卫星变轨的原因(1)由于对接引起的变轨(2)由于空气阻力引起的变轨2.卫星变轨的实质if/nv(1)当卫星的速度突然增加时，冷〈/",即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，当卫星进入新的轨道稳足运行时由孑=寸¥可知其运行速率比原轨道时减小。'伽］V⑵当卫星的速率突然减小时，鼻＞呼即
3、万有引力大于所需耍的向心力，卫星将做近心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，当卫星进入新的轨道稳定运行时由/翌可知其运行速率比原轨道时增大。卫星的发射和回收就是利用这-原理。三、天体运动中的能量问题1.卫星（或航天器）在同一圆形轨道上运动吋，机械能不变。2.航天器在不同轨道上运行时机械能不同，轨道半径越大，机械能越大。卫星速率增大（发动机做正功）会做离心运动，轨道半径增大，万有引力做负功，卫星动能减小，由于2变轨时遵从能塑守恒，稳定在圆轨道上时需满足晋十,致使卫星在较高轨道上的运行速率小于在较低轨道上的运行速率，但机械能
4、增大；相反，卫星由于速率减小（发动机做负功）会做向心运动，轨道半径减小，万有引力做正功，卫星动能增大，同样原因致使卫星在较低轨道上的运行速率大于在较高轨道上的运行速率，但机械能减小。四、卫星的追及相遇问题某星体的两颗卫星之间的距离有最近和最远之分，但它们都处在同一•条直线上。由于它们的轨道不是重合的，因此在最近和最远的相遇问题上不能通过位移或弧反相等来处理，而是通过卫星运动的圆心角来衡量，若它们初始位置在同一直线上，实际上内轨道所转过的圆心角与外轨道所转过的圆心角Z差为n的整数倍时就是出现最近或最远的时刻。高频考点突破高频
5、考点一、卫星运行参量的比较与计算例1、如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60°的正上方按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为1h,则下列说法正确的是（）A.该卫星的运行速度一定大于7.9km/sB.该卫星与同步卫星的运行速度之比为1：2C.该卫星与同步卫星的运行半径之比为1：4D.该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能解析：近地卫星的环绕速度等于第一宇宙速度7.9km/s。根据茅=&,得寸吕半径越大线速度越小，该卫星的半径大于地球半径，则其运行速度一定小于7.9km/s
6、,A错。该卫星从北纬60°到南纬60°,转过120°用时1h,则其转过360。用时3h,即周期为3h,而同步卫星的周期为24h,即该卫星与同步卫星的周期之比为1：80根据殍=号八得予=黑，则可得半径之比为1：4,C正确。再由飞浮可得该卫星少同步卫星的运行速度之比为2：1,B错。在卫星绕地球做圆周运动情况下，从高轨道到低轨道要减少机械能，所以若卫星质量相同，该卫星在极地轨道上的机械能小于同步卫星的机械能，D错。答案:【变式探究】如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2必的行星做匀速圆周运动。下列说法正确的是()
7、…p甲A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的线速度比乙的大解析：卫星绕行星做匀速圆周运动的向心力由行星对卫星的引力提供，根据万有引力定律和牛顿第二定律解决问题。根据普=沁得聲,故甲卫星的向心加速度小，选项A正确；根据G警=#：竽)*得*2兀爲，故甲的运行周期大，选项B错误；根据普=加"厂得少=怦，故甲运行的角速度小，选项C错误；根据普=碍，得故甲运行的线速度小，选项D错误。答案：A【方法规律】人造卫星问题的解题技巧1、解决天体圆周运动问题的两条思路①在中心天体表面或附近而又不涉
8、及中心天体自转运动时，万有引力等于重力，即沁Q他对=吨,整理得G皆履,称为黄金代换。g表示天体表而的重力加速度②天体运动的向心力来源于天体Z间的万有引力，即，6f{Mm,r)=〃八f(J,/)=〃”•/=〃八f(4n2r,f)2、卫星运行参量的“两点”注意,①卫星的禺、人•、厂是相互联系的，其中一个量
