20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：專(zhuān)題強(qiáng)化三-天體運(yùn)動(dòng)中的三種典型問(wèn)題-【含答案】-資料下載頁(yè)
2025-04-05 06:06本頁(yè)面
【正文】 和在地面上靜止物體的角速度相同[解析] 本題考查衛(wèi)星變軌問(wèn)題及不同軌道衛(wèi)星運(yùn)行參數(shù)的比較。根據(jù)衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律，有G＝m＝mrω2＝mr＝ma，可得v＝，ω＝，T＝ ，a＝，可知軌道半徑越大，衛(wèi)星的線(xiàn)速度、角速度以及向心加速度越小，周期越大，A錯(cuò)誤；衛(wèi)星從軌道Ⅰ轉(zhuǎn)移到軌道Ⅲ的過(guò)程中，變軌需要點(diǎn)火加速，因此機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)行，根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，近地點(diǎn)的速度大，則衛(wèi)星經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度，故C正確；如果圓軌道Ⅲ是地球同步衛(wèi)星軌道，則衛(wèi)星定位在赤道上空，因此在該軌道上運(yùn)行的任何衛(wèi)星，其角速度都和在地面上靜止物體的角速度相同，故D正確。3．(多選)如圖所示，A、B兩衛(wèi)星繞地球運(yùn)行，運(yùn)動(dòng)方向相同，此時(shí)兩衛(wèi)星距離最近，其中A是地球同步衛(wèi)星，軌道半徑為r。地球可看成質(zhì)量均勻分布的球體，其半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)。若經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，A、B第一次相距最遠(yuǎn)，下列說(shuō)法正確的是( AC )A．在地球兩極，地表重力加速度是B．衛(wèi)星B的運(yùn)行周期是C．衛(wèi)星B的軌道半徑是rD．若衛(wèi)星B通過(guò)變軌與A對(duì)接之后，B的機(jī)械能可能不變[解析] 本題考查衛(wèi)星的追及、相遇問(wèn)題。對(duì)于衛(wèi)星A，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，可得G＝mr，可得地球的質(zhì)量M＝，在地球兩極，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力，可得m′g＝G，聯(lián)立解得g＝，故A正確；衛(wèi)星A的運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期T，設(shè)衛(wèi)星B的周期為T(mén)′。當(dāng)衛(wèi)星B比衛(wèi)星A多轉(zhuǎn)半周時(shí)，A、B第一次相距最遠(yuǎn)，則有t－t＝π，解得T′＝，故B錯(cuò)誤；根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得＝，解得rB＝r，故C正確；衛(wèi)星B通過(guò)變軌與A對(duì)接，則需要在原軌道上進(jìn)行加速，使萬(wàn)有引力不足以提供向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，則衛(wèi)星B的機(jī)械能增大，故D錯(cuò)誤。 6
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