人造衛(wèi)星的綜合問題

1、練習(xí)練習(xí)3、飛行器、飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球相繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球相對(duì)飛行器的張角為對(duì)飛行器的張角為，下列說法正確的是，下列說法正確的是()A軌道半徑越大，周期越長(zhǎng)軌道半徑越大，周期越長(zhǎng)B軌道半徑越大，速度越大軌道半徑越大，速度越大C若測(cè)得周期和張角，可得到星球的平均密度若測(cè)得周期和張角，可得到星球的平均密度D若測(cè)得周期和軌道半徑，若測(cè)得周期和軌道半徑， 可得到星球的平均密可得到星球的平均密度度方法：看到勻速圓周運(yùn)方法：看到勻速圓周運(yùn)動(dòng)不管三七二十一萬有動(dòng)不管三七二十一萬有引力提供向心力引力提供向心力【回顧】美國(guó)宇航局的【回顧】美國(guó)宇航局的“信使信使”號(hào)水星探測(cè)器號(hào)水星探測(cè)

2、器原本在圓形軌道原本在圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，實(shí)行變上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，實(shí)行變軌后探測(cè)器進(jìn)入橢圓軌道軌后探測(cè)器進(jìn)入橢圓軌道上，上，探測(cè)器在軌道探測(cè)器在軌道和軌道和軌道上上A A點(diǎn)速度是什么關(guān)系？點(diǎn)速度是什么關(guān)系？探測(cè)器在軌道探測(cè)器在軌道和軌道和軌道上上A A點(diǎn)加速度大小是什么關(guān)系？點(diǎn)加速度大小是什么關(guān)系？探測(cè)器在軌道探測(cè)器在軌道 上上A A點(diǎn)和軌道點(diǎn)和軌道上上B B點(diǎn)速度有可能相等嗎？點(diǎn)速度有可能相等嗎？013013年年1212月月2 2日，我國(guó)探月衛(wèi)星日，我國(guó)探月衛(wèi)星“嫦娥三號(hào)嫦娥三號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空。飛行軌道示意圖如圖所示，地面發(fā)射后奔向月球，成功發(fā)射升空

3、。飛行軌道示意圖如圖所示，地面發(fā)射后奔向月球，在在P P點(diǎn)從圓形軌道點(diǎn)從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道進(jìn)入橢圓軌道，Q Q為軌道為軌道上的近月點(diǎn)關(guān)上的近月點(diǎn)關(guān)于于“嫦娥三號(hào)嫦娥三號(hào)”運(yùn)動(dòng)正確的說法是（運(yùn)動(dòng)正確的說法是（ ）A A發(fā)射速度一定大于發(fā)射速度一定大于7.9km/s7.9km/sB B在軌道在軌道上從上從P P到到Q Q的過程中速率不斷增大的過程中速率不斷增大C C在軌道在軌道上經(jīng)過上經(jīng)過P P的速度小于在軌道的速度小于在軌道上經(jīng)過上經(jīng)過P P的速度的速度D D在軌道在軌道上經(jīng)過上經(jīng)過P P的加速度小于在軌道的加速度小于在軌道上經(jīng)過上經(jīng)過P P的加速度的加速度變軌時(shí)，不同軌道上相交的變軌時(shí)，不同

4、軌道上相交的點(diǎn)上加速度有什么關(guān)系，速點(diǎn)上加速度有什么關(guān)系，速度大小有什么規(guī)律？度大小有什么規(guī)律？【思考】【思考】3軌機(jī)械能大于軌機(jī)械能大于1軌，而軌，而1軌的動(dòng)能大于軌的動(dòng)能大于3軌，說明什么問題？軌，說明什么問題？勢(shì)能的增加量大于動(dòng)勢(shì)能的增加量大于動(dòng)能的減少量，所以需能的減少量，所以需要點(diǎn)火補(bǔ)充能量。要點(diǎn)火補(bǔ)充能量?？朔枇ψ龉朔枇ψ龉C(jī)械能減少機(jī)械能減少半徑減小半徑減小重力勢(shì)能，動(dòng)能怎么變化的？重力勢(shì)能，動(dòng)能怎么變化的？三、衛(wèi)星的能量三、衛(wèi)星的能量軌道越高，機(jī)械能越大軌道越高，機(jī)械能越大雖然動(dòng)能小，但是重力勢(shì)能大。雖然動(dòng)能小，但是重力勢(shì)能大?！咀兪健?、宇宙飛船要與軌道空間站對(duì)接，飛【變

5、式】、宇宙飛船要與軌道空間站對(duì)接，飛船為了追上軌道空間站船為了追上軌道空間站 A 只能從較低軌道上加速只能從較低軌道上加速B 只能從較高軌道上加速只能從較高軌道上加速C 只能從空間站同一高度軌道上加速只能從空間站同一高度軌道上加速D 無論在什么軌道上，只要加速都行無論在什么軌道上，只要加速都行衛(wèi)星在這三個(gè)軌道上正常運(yùn)行，周期什么關(guān)系？衛(wèi)星在這三個(gè)軌道上正常運(yùn)行，周期什么關(guān)系？四、雙星問題四、雙星問題我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。某雙星是由質(zhì)量不等我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。某雙星是由質(zhì)量不等的星體的星體S S1 1和和S S2 2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者

6、連線構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)上某一定點(diǎn)C C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T T，S S1 1到到C C點(diǎn)的距離為點(diǎn)的距離為r r1 1，S S1 1和和S S2 2的距離為的距離為r r，已知引力常量為，已知引力常量為G G。由此可求。由此可求出出S S1 1的質(zhì)量為（的質(zhì)量為（ ） S1 s21rr12212214rTMrMMG對(duì)對(duì)s1:對(duì)對(duì)s2:22222214rTMrMMG221mrmGF rTmrmrvmFn22224【注意【注意】中中r為兩物體的距離為兩物體的距離中中r為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑S1 s21rr拓展拓展3：甲、乙、丙是位于于同一直線上離其他：甲、乙、丙是位于于同一直線上離其他恒星較遠(yuǎn)的三顆恒星，甲、丙繞乙在在半徑為恒星較遠(yuǎn)的三顆恒星，甲、丙繞乙在在半徑為R的圓軌道上運(yùn)行若三顆星質(zhì)量均為的圓軌道上運(yùn)行若三顆星質(zhì)量均為M，萬有引，萬有引力常量為力常量為G，則（），則（）F丙甲丙甲F乙甲乙甲 如圖所示，如圖所示，a和和b是某天體是某天體M的兩個(gè)衛(wèi)星，它們繞天體公轉(zhuǎn)的的兩個(gè)衛(wèi)星，它們繞天體公轉(zhuǎn)的周期為周期為Ta和和Tb，某一時(shí)刻兩衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)至圖示位置，且公轉(zhuǎn)方向，某一時(shí)刻兩衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)至圖示位置，且公轉(zhuǎn)方向相