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第3讲专题提升:天体运动的四类典型问题题型一卫星变轨、能量和对接问题

二、变轨过程各物理量比较

速度关系在A点加速:>vⅠ,在B点加速:vⅢ>,即>vⅠ>vⅢ>(向心)加速度关系aⅢ==aⅠ周期关系TⅠ<TⅡ<TⅢ机械能EⅠ<EⅡ<EⅢ考向一卫星变轨问题中各物理量的比较典题1(2025山东济南市中区校级月考)我国设想的登月载人飞船运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P点加速进入椭圆“过渡轨道”,该轨道离地球表面最近距离为h1,飞船到达离P点最远距离为L的Q点时,被月球引力“俘获”后,在距月球表面h2的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为R,月球半径为r,地球表面重力加速度为g,飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。

A

考向二变轨问题中的能量变化典题2

“天问一号”火星探测器从地球上发射到与火星会合的过程中,其运动轨迹可简化为图中虚线所示。“天问一号”飞向火星过程中,认为太阳对“天问一号”的万有引力远大于地球和火星对它的引力。下列说法正确的是(

)A.“天问一号”在地球上的发射速度大于第三宇宙速度B.与火星会合前,“天问一号”的加速度小于火星公转的加速度C.“天问一号”运动的周期大于火星公转的周期D.“天问一号”在无动力飞向火星过程中,引力势能增大,动能减小,机械能守恒D

考向三飞船对接问题典题32024年4月26日,神舟十八号载人飞船采用自主快速交会对接模式,与中国空间站天和核心舱完成对接,形成三船三舱组合体。下列说法正确的是(

)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.为实现对接,应先让飞船和天和核心舱处于同一轨道上,然后点火加速C.若对接前飞船在较低轨道上做匀速圆周运动,对接后飞船速度和运行周期都变大D.若对接前飞船在较低轨道上做匀速圆周运动,对接后飞船机械能和运行周期都变大D解析

两者运行速度的大小都应小于第一宇宙速度,故A错误;为实现对接,应先让飞船处于较低轨道上,然后点火加速,故B错误;对接后飞船轨道变高,速度变小,运行周期变大,机械能变大,故C错误,D正确。题型二双星和多星一、双星模型1.定义:绕公共圆心转动的两个星体组成的系统,称为双星系统。如图所示。

二、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。常见的多星模型及其规律:常见的三星模型=ma向×cos30°×2=ma向常见的四星模型×cos45°×2+=ma向×cos30°×2+=ma向

D

B

题型三天体的“追及”“相遇”问题

A

题型四天体的瓦解和黑洞问题

考向一星球的瓦解问题典题7

我国500m口径射电望远镜(天眼)发现的毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19ms。假设星体为质量均匀分布的球体,已知引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为(

)A

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