卫星变轨问题.docx

一、不清楚变轨原因导致错解
  分析变轨问题时,首先要让学生弄明白两个问题:一是物体做圆周运动需要的向心力,二是提供的向心力。只有当提供的力能满足它需要的向心力时,即“供”与“需”平衡时,物体才能在稳定的轨道上做圆周运动,否则物体将发生变轨现象——物体远离圆心或靠近圆心。当卫星受到的万有引力不够提供卫星做圆周运动所需的向心力时,卫星将做离心运动,当卫星受到的万有引力大于做圆周运动所需的向心力时卫星将在较低的椭圆轨道上运动,做近心运动。导致变轨的原因是卫星或飞船在引力之外的外力,如阻力、发动机的推力等作用下,使运行速率发生变化,从而导致"供"与"需"不平衡而导致变轨。这是卫星或飞船的不稳定运行阶段,不能用公式分析速度变化和轨道变化的关系。
例一:宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站,可采取的方法是
   A. 飞船加速直到追上空间站,完成对接
B. 飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上空间站完成对接
C. 飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接
D. 无论飞船采取何种措施,均不能与空间站对接
二、不会分析能量转化导致错解
例二:人造地球卫星在轨道半径较小的轨道A上运行时机械能为EA,它若进入轨道半径较大的轨道B运行时机械能为EB,在轨道变化后这颗卫星( )
  A、动能减小,势能增加,EB>EA
B、动能减小,势能增加,EB=EA
C、动能减小,势能增加,EB<EA
D、动能增加,势能增加,EB>EA
三、对椭圆轨道特点理解错误导致错解
2
1
3
P
Q
图2
例三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,如图2所示,则卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时,下列说法正确的是
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上角速度的小于在轨道1上的角速度
C 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D 卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度
针对练****br/>1. 地球绕太阳的运动可视为匀速圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球绕太阳做圆周运动所需要的向心力,由于太阳内部的核反应而使太阳发光,在这个过程中,,在若干年后,地球绕太阳的运动情况与现在相比( )


4. 在“嫦娥一号”奔月飞行过程中,在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆形轨道b,、b切点处,下列说法正确的是( )
= vb = Fb
aa > ab < Ekb
5. 如图6所示,是两个卫星的运行轨道,相切于P点,地球位于两个椭圆的焦点,P是卫星1的远地点、是卫星2的近地点。在点P,下列说法中正确的是:
2
1
P
图6
A. 卫星1的加速度大
B. 卫星1的向心力大
C. 卫星2的速度大
D. 速度一定相同
(参考答案:1. AB