专题33卫星变轨与对接问题

1、微专题33卫星变轨与对接问题1 .升高轨道需要点火加速（向后喷气），降低轨道需要点火减速（向前喷气）.2.同一轨道后面的 卫星追赶前面的卫星需要先减速后加速.110小时的奔月飞行到达月V1,为成功实施近设其运行速度为V2.对这一变轨过程及变轨前后1.（市模拟）年12月12日16时45分“嫦娥四号探测器经过约 球附近.假设“嫦娥四号在月球上空某高度处做圆周运动，运行速度为 月制动，使它进入更靠近月球的预定圆轨道，的速度比照正确的选项是 （）A.发动机向后喷气进入低轨道，V1>V2B.发动机向后喷气进入低轨道，V1<V2C.发动机向前喷气进入低轨道，V1>V2D.发动机向前喷气进

2、入低轨道，V1<V2答案 D进入更靠近月球的预定圆轨道，发动机应向前解析 为成功实施近月制动，使“嫦娥四号 喷气减速，使 “嫦娥四号做近心运动，进入低轨道，在近月球的预定圆轨道运动时，半径变小，根据万有引力提供向心力，那么有:GMm mV2 _GM ,2= Y，解彳导:v=其中r为轨道 半径，所以运行速度增大，即 V1<V2,故D正确，A、B、C错误.2.（海淀区3月适应性练习）围绕地球运动的低轨退役卫星，会受到稀薄大气阻力的影响， 虽然每一圈的运动情况都非常接近匀速圆周运动，但在较长时间运行后其轨道半径明显变小了.下面对卫星长时间运行后的一些参量变化的说法错误的选项是（）A.由于

3、阻力做负功，可知卫星的速度减小了B.根据万有引力提供向心力，可知卫星的速度增加了C.由于阻力做负功，可知卫星的机械能减小了D.由于重力做正功，可知卫星的重力势能减小了答案 A解析 卫星在阻力的作用下，要在原来的轨道减速，万有引力将大于所需的向心力，卫星会 做近心运动，轨道半径变小，卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m,轨道半径为r,地球质量为M,由GMm'nmf,得：v=/詈，A错误，B正确；由于阻力做负功，所以卫星的机械能减小了，故C正确；重力做正功，重力势能减小， 故D正确；此题选择错误的，应选 A.3 .（多项选择）（市二统）“太空涂鸦的技术就是使低

4、轨运行的反侦察卫星通过变轨接近高轨 侦察卫星（近似认为进入高轨道），准确计算轨道并向其发射“漆雾弹，“漆雾弹在临近 侦察卫星时，压爆弹囊，让“漆雾散开并喷向侦察卫星，喷散后强力吸附在侦察卫星的侦 察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效.以下关于反侦察卫星的 说法正确白选项是（）A.反侦察卫星进攻前需要向前方喷气才能进入侦察卫星轨道B .反侦察卫星进攻前的向心加速度小于攻击时的向心加速度C.反侦察卫星进攻前的机械能小于攻击时的机械能D.反侦察卫星进攻时的线速度大于第一宇宙速度答案 AC解析 反侦察卫星进行攻击时必须从低轨道向高轨道运动，显然应该向后喷气，故A正确；根据向心加速

5、度a = GM可知轨道半径越大，向心加速度越小，故B错误；从低轨道向高轨道 运动时需点火加速，机械能增加，即反侦察卫星进攻前的机械能小于攻击时的机械能，故C正确；在高、低轨道运行的线速度均小于第一宇宙速度，故 D错误.4 .（多项选择）如图1,在发射一颗质量为 m的地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球外表 的圆轨道I上（离地面高度忽略不计），再通过一椭圆轨道n变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道出上.卫星在圆形轨道I上运行的加速度为g,地球半径为 R,卫星在变轨过程中质量不变，那么（）图1a.卫星在轨道山上运行的加速度大小为（此h）2gb.卫星在轨道山上运行的线速度大小为、/黑C.卫星在轨道m上

6、运行时经过P点的速率大于在轨道n上运行时经过P点的速率D.卫星在轨道山上做匀速圆周运动的动能大于在轨道I上的动能答案 BC解析 设地球质量为 M,由万有引力提供向心力得，在轨道 I上有GMR? = mg,在轨道出上2有 G= ma,所以 a=（Hg，A 错误；又因 a =,所以 v =卫星由轨道n变轨到轨道 出需要加速做离心运动， 所以卫星在轨道 山上运行时经过 P点的速率大于在轨道n上运行时经过 P点的速率，C正确；尽管卫星从轨道I变轨到轨道 出要在P、Q点各加速一次，但在圆形轨道上稳定运行时的速度v=、平,由动能表达式知卫星在轨道m上的动能小于在轨道 I上的动能，D错误.5 .（市一模）发

7、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（如图2所示）.那么卫星分别在1、3轨道上正常运行时,以下说法正确的选项是（）图2A.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上的角速度大于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道3上具有的机械能大于在轨道1上具有的机械能Mmv2解析 由GF=m：,得v=上的速率小于在轨道 1上的速率，A项错误；由3=：詈知，r越大，越小，B项错D.卫星在轨道3上经过P点的加速度大于在轨道2上经过P点的加速度答案 CGM,轨道3的半径大于轨道1的半径，那么卫星在轨道 3误；由牛顿第二定律

8、和万有引力定律得a=瞿，故卫星在轨道3上经过P点的加速度等于在轨道2上经过P点的加速度，D项错误；卫星点火加速，从低轨道进入高轨道， 机械能增加,C项正确.6 .（市二模）如图3所示，1、3轨道均是卫星绕地球做圆周运动的轨道示意图，1轨道的半径为R,2轨道是一颗卫星绕地球做椭圆运动的轨道示意图，3轨道与2轨道相切于B点，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，三轨道和地心都在同一平面内.在 1、2两轨道上运动的卫 星的周期相等，引力常量为 G,地球质量为 M,三颗卫星的质量相等，那么以下说法正确的选项是（）图3A.卫星在3轨道上的机械能小于在2轨道上的机械能B .假设卫星在1轨道上的速率为 vi,卫星在2轨道A点的速率为va,那么vi<vaC.假设卫星在1、3轨道上的加速度大小分别为ai、a3,卫星在2轨道A点的加速度大小为aA,那么 aA<ai<a3D.假设 OA=0.4R,那么卫星在2轨道B点的速率vb>-5GM8R答案 B解析 2、3轨道在B点相切，卫星在3轨道相对于2轨道是做离心运动的， 卫星在3轨道上的线速度大于在2轨道上B点的线速度，因卫星质量相同，所以卫星在3轨道上的机械能大于在2轨道上的机械能，A错误；以OA为半径作一个圆轨道 4与2轨道相切于A点，设卫星在4轨道上的速率为 v4,那么v4<va,又因vi<v4,所以