1、热点突破： 卫星的变轨问题,1.热点透析,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,5.真题演练,第四章 曲线运动 万有引力与航天,一、热点透析,1.热点透析,突破二 卫星的变轨问题,轨道II,轨道I,1.卫星由低轨道 高轨道的运行分析,2.卫星由高轨道 低轨道的运行分析,轨道I,轨道II,B,A,二、典例剖析,2. 典例剖析,注意各卫星所处位置，参考其运动过程特点，根据遵从的规律进行分析.,【例2】(多选)在完成各项既定任务后,“神舟九号”飞船于2012年6月29日10时许返回地面,主着陆场位于内蒙古四子王旗地区。如图示,飞船在返回地面时,要在P点从圆形轨道进入椭圆轨道,Q为轨道上的一点,M
2、为轨道上的另一点,关于“神舟九号”的运动,下列说法中正确的有( ) A飞船在轨道上经过P的速度小于经过Q的速度 B飞船在轨道上经过P的速度小于在轨道上经过M的速度 C飞船在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期 D飞船在轨道上经过P的加速度小于在轨道上经过M的加速度,解析显隐,转 解析,轨道II,轨道I,轨道III,转 审题,转 解析,第一步：抓住信息构建运动模型,第二步：找突破口理清思路,转 原题,转原题,三、规律方法,3.规律方法,【变式训练2】(多选)“神舟十号”飞船于北京时间2013年6月11日17时38分在甘肃省酒泉卫星发射中心发射升空,并于北京时间6月13日13时18分,实施了与“
3、天宫一号”的自动交会对接。这是“天宫一号”自2011年9月发射入轨以来,第5次与神舟飞船成功实现交会对接。交会对接前“神舟十号”飞船先在较低的圆轨道1上运动,在适当位置经变轨与在圆轨道2上运动的“天宫一号”对接。如图示,M、Q两点在轨道1上,P点在轨道2上,三点连线过地球球心,把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速。下列关于“神舟十号”变轨过程的描述,正确的是( ),A“神舟十号”必须在Q点加速，才能在P点与“天宫一号”相遇 B“神舟十号”在M点经一次加速，即可变轨到轨道2 C“神舟十号”在M点变轨后的速度大于变轨前的速度 D“神舟十号”变轨后的运行周期总大于变轨前的运行周期,转解析,本题详细
4、解析见教辅！,转原题,四、跟踪训练,4.跟踪训练,转 解析,【跟踪训练】(多选)如图是“嫦娥三号”飞行轨道示意图。假设“嫦娥三号”运行经过P点第一次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道上运动，再次经过P点时第二次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面近地点为Q、高度为15 km，远地点为P、高度为100 km的椭圆轨道上运动，下列说法正确的是( ) A“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km 的圆轨道上运动时速度大小可能变化 B“嫦娥三号”在距离月面高度100 km的 圆轨道上运动的周期一定大于在椭圆轨道 上运动的周期 C“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动经过Q 点时的加速度
5、一定大于经过P点时的加速度 D“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动经过 Q点时的速度可能小于经过P点时的速度,转原题,解析 “嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道上运动是匀速圆周运动，速度大小不变，选项A错误； 由于圆轨道的轨道半径大于椭圆轨道半长轴，根据开普勒定律，“嫦娥三号”在距离月面高度100 km的圆轨道上运动的周期一定大于在椭圆轨道上运动的周期，选项B正确； 由于在Q点“嫦娥三号”所受万有引力大，所以“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动经过Q点时的加速度一定大于经过P点时的加速度，选项C正确； “嫦娥三号”在椭圆轨道上运动的引力势能和动能之和保持不变，Q点的引力势能小于P点的引力势能，所以
6、“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动到Q点的动能较大，速度较大，所以“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动经过Q点时的速度一定大于经过P点时的速度，选项D错误。 答案 BC,【跟踪训练】2013年6月11日17时38分02.666秒, “神舟十号”载人飞船发射升空,在距地面343 km的近圆轨道上,与等待已久的“天宫一号”实现多次交会对接、分离,2013年6月26日 8时07分成功返回地面下列关于“神舟十号”与“天宫一号”的说法正确的是( ) A. 若知道“天宫一号”的绕行周期，再利用引力常量，就可算出地球的质量 B. 在对接前，“神舟十号”应与“天宫一号”在同一轨道上，然后让“神舟十号”加速追上“天宫一号”并
7、与之对接 C. 在对接前，应让“神舟十号”和“天宫一号”在同一轨道上绕地球做圆周运动，然后让“神舟十号”加速追上“天宫一号”并与之对接 D. “神舟十号”返回地面时应在绕行轨道上先减速,转解析,转原题,五、真题演练,5.真题演练,【真题】(多选) (2013全国新课标,20)2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接.对接轨道所处的空 间存在极其稀薄的大气,下面说法正确的是( ). A为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加 C如
8、不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低 D航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用,1.对接轨道的空间存在稀薄气体,说明了什么？,2.第一宇宙速度、第二宇宙速度与对接速度有何区别？,3.随飞行器与稀薄气体的长时间摩擦，飞行器的离地高度、速度、角速度将如何变化？,转 解析,审题 设疑,转 原题,(2)卫星(或航天器)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,(3)卫星(或航天器)经过不同轨道相交的同一点时加速度相等，外轨道的速度大于内轨道的速度,【例2】(多选) 航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的与地球相切的一点，如图所示关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有( ) A在轨道上经过A的速度小于经过B的速度 B在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能 C在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期 D在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度,审题导析 1.物体要做近心运动，vAIIvAI，速度减小. 2.A为远地点，B为近地点，速度不同. 3.因为有椭圆轨道，故用开普勒定律判定周期较合适.,转解析,轨道I,轨道II,B,A,转原题,
