第2节万有引力定律的应用

1 卫星变轨专题导学案 卫星变轨专题导学案 2019 6 21 教学重难点教学重难点 变轨原理的理解及变轨过程特殊点的动力学及能量分析 高考链接 高考链接 是高考的热点及高频考点 主要以选择题的形式考查 一 知识梳理 一 知识梳理 1 开普勒定律 1 开普勒第一定律 轨道定律 所有行星绕太阳运行的轨道都是 太阳处 在椭圆的一个 上 2 开普勒第二定律 面积定律 对任意行星来说 它与太阳的连线在相等时间内扫过相 等的 即 V近 V远 填写 等于 大于 小于 3 开普勒第三定律 周期定律 所有行星的轨道的 跟它的 的比值 都相等 公式 2 行星绕太阳运行过程中的受力 做功 速度 能量分析 课件图示分析 1 由 A 到 B 过程中 2 由 B 到 A 过程中 3 当人造卫星围绕地球做匀速圆周运动时 F万 F向 填写 等于 大于 小于 且线速度 v 角速度 w 周期 T 加 速 2 度 a 当 F万大于 F向时 卫星做 运动 F万小于 F向时 卫星做 近心 填写 离心 近心 二 互动探究二 互动探究 1 人造卫星在低轨道运行时 为节省发射能量 要想在其在高轨道上运行 应采取什么措 施 讨论 2 下图为同步卫星发射过程示意图 卫星在轨道相切处的速度 加速度和机械能有什么关系 三 当堂训练 三 当堂训练 1 2017 全国卷 2 如图所示 海王星绕太阳沿椭圆轨道运动 运行的周期为 T0 图中 P 为近日点 Q 为远日点 M N 为轨道短轴的两个端点 若只考虑海王星和太阳之间的相互作用 则海王星在从 P 经 M Q 到 N 的运动过程中 3 A 从 P 到 M 所用时间为 T0 4 B 从 Q 到 N 阶段 机械能逐渐变大 C 从 P 到 Q 阶段 速率逐渐变小 D 从 M 到 N 阶段 万有引力对它先做负功后做正功 2 天宫一号 目标飞行器与 神舟十号 飞船自动交会对接前的示意图如图所示 圆形轨道 为 天宫一号 运行轨道 圆形轨道 为 神舟十号 运行轨道 此后 神舟十号 要进行多次 变轨 才能实现与 天宫一号 的交会对接 则 A 天宫一号 的运行速率大于 神舟十号 在轨道 上的运行速率 B 神舟十号 变轨后比变轨前高度增加 机械能减少 C 神舟十号 可以通过减速而使轨道半径变大 D 天宫一号 和 神舟十号 对接瞬间的向心加速度大小相等 3 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 4 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 4 如图为嫦娥三号登月轨迹示意图 图中 M 点为环地球运动的近地点 N 为环月球运动的近月点 a 为环月运行的圆轨道 b 为环月球运动的椭圆轨道 下列说法中正确的是 A 嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于 11 2km s B 嫦娥三号在 M 点进入地月转移轨道时应点火加速 C 设嫦娥三号在圆轨道 a 上经过 N 点时的加速度为 a1 在椭圆轨道 b 上经过 N 点时的加速度 为 a2 则 a1 a2 D 嫦娥三号在圆轨道 a 上的机械能小于在在椭圆轨道 b 上的机械能 四 生涯链接 四 生涯链接 五 教学总结 五 教学总结 课后作业 课后作业 1 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 2 某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆 由于阻力作用 人造卫星到地心的距 5 离从 r1慢慢变到 r2 用 EKl EK2分别表示卫星在这两个轨道上的动能 则 A r1 r2 EK1r2 EK1 EK2 C r1EK2 D r1 r2 EK1 EK2 2 1 飞船在椭圆轨道 上运行 Q 为近地点 P 为远地点 当飞船运动到 P 点时点火 使飞船 沿圆轨道 运行 以下说法正确的是 A 飞船在 Q 点的万有引力大于该点所需的向心力 B 飞船在 P 点的万有引力大于该点所需的向心力 C 飞船在轨道 1 上 P 的速度小于在轨道 2 上 P 的速度 D 飞船在轨道 1 上 P 的加速度大于在轨道 2 上 P 的加速度 2 假设由于飞船的特殊需要 美国的一艘原来在圆轨道运行的飞船前往与之对接 则飞船一定 是 A 从较低轨道上加速 B 从较高轨道上加速 C 从同一轨道上加速 D 从任意轨道上加速 3 航天飞机在完成对哈勃太间望远镜的维修任务后 在 A 点短时间开动小型发动机进行变轨 从圆形轨道 进入椭圆道 B 为轨道 上的一点 如图所示 下列说法中正确的有 A 在轨道 上经过 A 的机械能大于经过 B 的机械能 B 在 A 点短时间开动发动机后航天飞机的动能增大了 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 6 4 我国成功实施了 神舟 七号的载入航天飞行 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 把飞船运行轨道由椭圆轨道变成离地面高度为 343 千米的圆轨道 在此圆轨道上飞