必考部分力學/1-7章第五章萬有引力定律第2節天體運動與人造衛星1/49欄目導航1234抓知識點抓重難點課時跟蹤檢測抓易錯點2/49抓知識點專心研讀領悟細微深處13/49一、宇宙速度1．第一宇宙速度(1)第一宇宙速度又叫_____速度，其數值為____km/s.(2)第一宇宙速度是人造衛星在____附近圍繞地球做勻速圓周運動時含有速度．(3)第一宇宙速度是人造衛星最小_______速度，也是人造衛星最大_____速度．圍繞7.9地面發射圍繞4/492．第二宇宙速度使物體擺脫______引力束縛最小發射速度，其數值為______km/s.3．第三宇宙速度使物體擺脫_____引力束縛最小發射速度，其數值為_____km/s.地球11.2太陽16.75/49 已知月球質量與地球質量之比約為1∶80，月球半徑與地球半徑之比約為1∶4，則月球上第一宇宙速度與地球上第一宇宙速度之比最靠近()A．9∶2B．2∶9C．18∶1D．1∶18即時突破6/49二、地球衛星1．地球同時衛星相對于地面靜止且與地球自轉含有相同周期衛星叫地球同時衛星．同時衛星有以下“七個一定”特點：①軌道平面一定：軌道平面與_________共面．②周期一定：與地球自轉周期_____，即T＝______.③角速度一定：與地球自轉角速度_____．赤道平面相同24h相同7/49一致

8/492．極地衛星和近地衛星(1)極地衛星運行時每圈都經過____________，因為地球自轉，極地衛星能夠實現全球覆蓋．(2)近地衛星是在地球表面附近圍繞地球做勻速圓周運動衛星，其運行軌道半徑可近似認為等于___________，其運行線速度約為______km/s.(3)兩種衛星軌道平面一定經過___________．南北兩極地球半徑7.9地球球心9/49 (多項選擇)北斗衛星導航系統是我國自行研制開發區域性三維衛星定位與通信系統(CNSS)，建成后北斗衛星導航系統包含5顆同時衛星和30顆普通軌道衛星．關于這些衛星，以下說法正確是()A．5顆同時衛星軌道半徑都相同B．5顆同時衛星運行軌道必定在同一平面內C．導航系統全部衛星運行速度一定大于第一宇宙速度D．導航系統全部衛星中，運行軌道半徑越大，周期越小即時突破10/4911/49抓重難點動手演練掌握提分技巧212/491．衛星各物理量隨軌道半徑改變規律重難點1衛星運行參量比較與運算

13/492．赤道上物體、近地衛星、同時衛星之間關系比較比較內容赤道上物體近地衛星同時衛星向心力起源萬有引力分力萬有引力向心力方向指向地心重力與萬有引力關系重力略小于萬有引力重力等于萬有引力14/4915/4916/49例117/4918/49提分秘笈19/49(屆鷹潭模擬)有a、b、c、d四顆衛星，a還未發射，在地球赤道上隨地球一起轉動，b在地面附近近地軌道上正常運動，c是地球同時衛星，d是高空探測衛星，設地球自轉周期為24h，全部衛星運動均視為勻速圓周運動，各衛星排列位置如圖所表示，則以下關于衛星說法中正確是()跟蹤訓練120/4921/491．變軌原理及過程人造衛星發射過程要經過屢次變軌方可抵達預定軌道，如圖所表示．重難點2人造衛星變軌問題

22/4923/4924/49(多項選擇)以下列圖是“嫦娥三號”飛行軌道示意圖．假設“嫦娥三號”運行經過P點第一次經過近月制動使“嫦娥三號”在距離月面高度為100km圓軌道Ⅰ上運動，再次經過P點時第二次經過近月制動使“嫦娥三號”在距離月面近地點為Q、高度為15km，遠地點為P、高度為100km橢圓軌道Ⅱ上運動，以下說法正確是()例225/49A．“嫦娥三號”在距離月面高度為100km圓軌道Ⅰ上運動時速度大小可能改變B．“嫦娥三號”在距離月面高度100km圓軌道Ⅰ上運動周期一定大于在橢圓軌道Ⅱ上運動圓期C．“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經過Q點時加速度一定大于經過P點時加速度D．“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經過Q點時速率可能小于經過P點時速率26/49【解析】

“嫦娥三號”在距離月面高度為100km圓軌道上運動是勻速圓周運動，速度大小不變，選項A錯誤；因為圓軌道軌道半徑大于橢圓軌道半長軸，依據開普勒定律，“嫦娥三號”在距離月面高度100km圓軌道Ⅰ上運動周期一定大于在橢圓軌道Ⅱ上運動周期，選項B正確；因為在Q點“嫦娥三號”所受萬有引力大，所以“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經過Q點時加速度一定大于經過P點時加速度，選項C正確；“嫦娥三號”在橢圓軌道上運動引力勢能和動能之和保持不變，Q點引力勢能小于P點引力勢能，所以“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動到Q點動能較大，速度較大，所以“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經過Q點時速率一定大于經過P點時速率，選項D錯誤．【答案】BC27/49解答本題時，應注意以下兩點：(1)軌道Ⅱ為橢圓軌道，需要利用開普勒行星運動定律處理速度、周期問題．(2)明確變軌前后速度改變，要使衛星由較低圓軌道進入較高圓軌道，即增大軌道半徑(增大軌道高度h)，一定要給衛星增加能量，與在低軌道時比較，衛星在高軌道上動能Ek減小了，勢能Ep增大了，機械能E機也增大了(增加機械能由燃燒燃料消耗化學能轉化而來)．提分秘笈28/49 (多項選擇)在發射一顆質量為m地球同時衛星時，先將其發射到貼近地球表面運行圓軌道Ⅰ上(離地面高度忽略不計)，再經過一橢圓軌道Ⅱ變軌后抵達距地面高為h預定圓軌道Ⅲ上．已知它在圓形軌道Ⅰ上運行時加速度為g，地球半徑為R，圖中PQ長約為8R，衛星在變軌過程中質量不變，則()跟蹤訓練229/4930/4931/49方法突破：某天體兩顆衛星之間距離有最近和最遠之分，但它們都處于同一條直線上．因為它們軌道不是重合，所以在最近和最遠相遇問題上不能經過位移或弧長相等來處理，而是經過衛星運動圓心角來衡量，若它們初始位置在同一直線上，實際上內軌道所轉過圓心角與外軌道所轉過圓心角之差為π整數倍時就是出現最近或最遠時刻．重難點3衛星追及相遇問題

32/49 (多項選擇)太陽系各行星幾乎在同一平面內沿同一方向繞太陽做圓周運動．當地球恰好運行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線現象，天文學稱為“行星沖日”．據報道，年各行星沖日時間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日．已知地球及各地外行星繞太陽運動軌道半徑以下表所表示，則以下判斷正確是()例3地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑(AU)1.01.55.29.5193033/49A.各地外行星每年都會出現沖日現象B．在年內一定會出現木星沖日C．天王星相鄰兩次沖日時間間隔為土星二分之一D．地外行星中，海王星相鄰兩次沖日時間間隔最短【解析】設地球運轉周期為T0、角速度為ω0、軌道半徑為r0，則其它行星軌道半徑為r＝kr0①依據萬有引力定律及牛頓第二定律得34/4935/49提分秘笈36/49跟蹤訓練337/4938/49抓易錯點親身體會擊破微弱步驟339/49 (多項選擇)當前，在地球周圍有許多人造地球衛星繞著它轉，其中一些衛星軌道可近似為圓，且軌道半徑逐步變小．若衛星在軌道半徑逐步變小過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力作用，則以下判斷正確是()A．衛星動能逐步減小B．因為地球引力做正功，引力勢能一定減小C．因為氣體阻力做負功，地球引力做正功，機械能保持不變D．衛星克服氣體阻力做功小于引力勢能減小例1易錯點1衛星變軌后能量是否發生改變

40/49【答案】BD【錯后感悟】衛星在不一樣軌道上時機械能不相等，“高軌高能，低軌低能”，衛星變軌中機械能不守恒．41/49 (屆山東師大附中二模)發射地球同時衛星時，先將衛星發射至近地圓軌道1，然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最終再次點火，將衛星送入同時圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所表示，則以下說法不正確是()跟蹤訓練142/49A．要將衛星由圓軌道1送入圓軌道3，需要在圓軌道1Q和橢圓軌道2遠地點P分別點火加速一次B．因為衛星由圓軌道1送入圓軌道3被點火加速兩次，則衛星在圓軌道3上正常運行速度要大于在圓軌道1上正常運行速度C．衛星在橢圓軌道2上近地點Q速度一定大于7.9km/s，而在遠地點P速度一定小于7.9km/sD．衛星在橢圓軌道2上經過P點時加速度等于它在圓軌道3上經過P點時加速度43/4944/49 兩顆衛星在同一軌道平面內繞地球做勻速圓周運動．地球半徑為R，a衛星離地面高度等于R，b衛星離地面高度等于3R.則：(1)a、b兩衛星周期之比Ta∶Tb是多少？(2)若某時刻兩衛星恰好同時經過地面同一點正上方，則a經多長時間兩衛星相距最遠？例2易錯點2衛星追及相遇中何時相距最遠

45/4946/49 設金星和地球繞太陽中心運動是公轉方向相同且軌道共面勻速圓周運動，金星