发布时间 : 星期一 文章2017年8月28日 卫星的稳定运行和变轨问题-试题君之每日一题君2018年高考物理一轮复习 含解析 精品更新完毕开始阅读2f43e30de43a580216fc700abb68a98271feacba
8月28日 卫星的稳定运行和变轨问题
高考频度：★★★★☆
2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是
难易程度：★★★☆☆
A．飞船在轨道1的运行周期大于在轨道2的运行周期 B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 【参考答案】BC
【名师点睛】解决本题的关键掌握开普勒第三定律，知道万有引力提供向心力这一重要理论，知道周期、角速度与轨道半径的关系，并能灵活运用。 【知识补给】
变轨问题解读
卫星环绕地球做匀速圆周运动时所需向心力由地球对它的万有引力提供，稳定运行时，其线速度、角速度、周期、向心加速度均为定值，且仅与轨道半径有关而与卫星质量无关；如果卫星所受万有引力不刚好提供向心力，其运行速率及轨道半径均要发生变化，即发生变轨运动：若使卫星速率减小，则万有引力大于所需向心力，轨道半径将减小；若使卫星速率增大，则万有引力小于所需向心力，轨道半径将增
大。
如图，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则
A．v1>v2>v3 C．a1>a2>a3
B．v1 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如下图所示）。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是 A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度等于在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 学* 2017年5月23日，第八届中国卫星导航学术年会在上海召开，本届年会以“定位，万物互联”为主题。据悉中国将于2017年下半年开始发射北斗三号卫星。北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点．忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是 A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处减速 B．该卫星在轨道从轨道1到轨道2再到轨道3，机械能逐渐减小 C．该卫星在轨道3的动能小于在轨道1的动能 D．该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度 如图所示，A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。 （1）求卫星B的运行周期. （2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多少时间，他们再一次相距最近？ 2007年10月24日，“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕地球轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：12小时椭圆轨道①→24小时椭圆轨道②→48小时椭圆轨道③→地月转移轨道④。11月5日11时，当卫星经过距月球表面高度为h的A点时，再一次实施变轨，进入12小时椭圆轨道⑤，后又经过两次变轨，最后进入周期为T的月球极月圆轨道⑦。如图所示，已知月球半径为R。 （1）请回答：“嫦娥一号”在完成第三次近地变轨时需要加速还是减速？ （2）写出月球表面重力加速度的表达式。