2026高考物理总复习(人教)（粤）教师用书配套课件第五章 第3讲 小专题 卫星变轨问题 双星或多星模型

第3讲小专题：卫星变轨问题

双星或多星模型考点一卫星变轨和飞船对接问题

(5)卫星在三个轨道上运动的机械能大小关系如何？为什么？

(6)若使在轨道Ⅲ运行的宇宙飞船返回地面，应如何操作？提示：使飞船先减速进入椭圆轨道Ⅱ，到达近地点时，使飞船再减速进入近地圆轨道Ⅰ，之后再减速做近心运动着陆。1.卫星变轨发射过程概述模型图示_________________________________________________________(经两次加速由低圆轨道变为高圆轨道)变轨过程速度关系加速度关系周期关系机械能关系续表

√√

【答案】见解析

【答案】见解析

总结提升“越高越慢”的三种表现形式(1)单一椭圆轨道(图甲)，表现为开普勒第二定律。即行星在椭圆轨道运动过程中，在离太阳位置越远时，速度越小。(2)同一中心天体的多个环绕天体运动比较(图乙)。(3)既有圆轨道又有椭圆轨道(图丙)，表现为开普勒第三定律。通俗理解为，平均高度越高，运动一周时间越长，就是越慢。

A.飞船先到空间站同一圆周轨道上同方向运动，在合适位置减速靠近即可B.飞船先到与空间站圆周轨道垂直的同半径轨道上运动，在合适位置减速靠近即可C.飞船先到空间站轨道下方圆周轨道上同方向运动，在合适的位置减速即可D.飞船先到空间站轨道上方圆周轨道上同方向运动，在合适的位置减速即可√【解析】根据卫星变轨时，由低轨道进入高轨道需要点火加速，反之要减速，所以飞船先到空间站下方的圆周轨道上同方向运动，在合适的位置加速靠近即可，或者飞船先到空间站轨道上方圆周轨道上同方向运动，在合适的位置减速即可，故选D。考点二双星及多星模型如图所示，绕公共圆心做匀速圆周运动的两个星体组成的系统称为双星系统。(1)两星做匀速圆周运动的向心力、周期、角速度具有什么特点？提示：所需的向心力由彼此间的万有引力提供，大小相等；两星同轴转动，周期和角速度相等。(2)请推导出两星质量比、周期和两星质量之和的表达式。

2.多星模型所研究星体所受万有引力的合力提供做圆周运动的向心力,除中央星体外,各星体的角速度或周期相同。常见的三星模型______________________________________________________________________________________________常见的四星模型__________________________________________________________________________________续表

√

【答案】1

(2)设想将黑洞A上的矿藏不断地搬运到黑洞B上，假设经过长时间搬运后，两黑洞仍可以看作均匀球体且之间的距离保持不变，则两黑洞之间的引力如何变化？两黑洞运动的周期如何变化？【答案】减小;

不变

总结提升

(2)等效双星模型。具有与双星模型相同受力和运动特点的情形均可等效为双星模型处理。例如：小球A和B用细线连接，可在光滑水平杆上无摩擦滑动，装置绕竖直轴转动且两球与杆相对静止时(如图)，两球的运动可等效为双星模型；两个异种电荷仅在库仑力作用下，绕连线上的一点做匀速圆周运动的情形，也是等效双星模型。［例4］

【三星模型】(2025·广东韶关检测)(多选