高考物理考點(diǎn):揭秘天體運(yùn)行“四類(lèi)熱點(diǎn)話(huà)題”,助你高考 | 高中物理知識(shí)點(diǎn)綜合
測(cè)試點(diǎn)分類(lèi):測(cè)試點(diǎn)分類(lèi)見(jiàn)下表
測(cè)試點(diǎn)一:近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星和赤道物體的運(yùn)行問(wèn)題
對(duì)地靜止衛(wèi)星的六個(gè)“必須”
測(cè)試點(diǎn)2:衛(wèi)星變軌問(wèn)題
1.利用發(fā)動(dòng)機(jī)改變軌道
發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行加速,衛(wèi)星的速度突然增大,重力不足以提供向心力。
通過(guò)讓運(yùn)行在圓形軌道上的衛(wèi)星進(jìn)入橢圓軌道,然后在到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)加速,衛(wèi)星可以進(jìn)入軌道半徑更大的圓形軌道; 如果發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行減速,可以看出衛(wèi)星將以同樣的方式進(jìn)行繞心運(yùn)動(dòng)。 軌道進(jìn)入內(nèi)橢圓軌道,然后在近地點(diǎn)減速,讓衛(wèi)星在半徑較小的圓形軌道上運(yùn)行。
2、稀薄空氣作用下的軌道變化
空氣阻力降低衛(wèi)星速度
3、衛(wèi)星軌道突變
由于技術(shù)需要,有時(shí)需要在短時(shí)間內(nèi)在適當(dāng)位置啟動(dòng)飛行器上的發(fā)動(dòng)機(jī),使飛行器突然改變軌道,使其進(jìn)入預(yù)定軌道。 如圖所示,發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí),可以分多個(gè)流程完成:
(1) 首先將衛(wèi)星送入近地軌道I。
(2) 使其以速度v1 繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)軌時(shí),在P點(diǎn)點(diǎn)火加速,短時(shí)間內(nèi)將速度從v1提高到v2高中物理天體運(yùn)動(dòng),使衛(wèi)星進(jìn)入橢圓轉(zhuǎn)移軌道II。
(3) 衛(wèi)星到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)的速度為v3。 此時(shí)進(jìn)行第二次點(diǎn)火加速,短時(shí)間內(nèi)速度由v3增至v4,使衛(wèi)星進(jìn)入同步軌道Ⅲ并繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
測(cè)試點(diǎn)3:雙星或多星模型
1、宇宙雙星問(wèn)題
(1)兩顆恒星的角速度和周期相同,即T1=T2高中物理天體運(yùn)動(dòng),ω1=ω2。
(2) 兩顆做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的恒星的向心力等于它們之間的萬(wàn)有引力。
(3)兩顆恒星之間的距離保持不變,兩顆恒星的軌道半徑之和等于兩顆恒星之間的距離,即r1+r2=L。
宇宙中三顆星和四顆星的問(wèn)題
首先明確多星系統(tǒng)中各恒星的位置和周期關(guān)系,然后分析各恒星勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源和軌道半徑。
3. 分析想法
測(cè)試點(diǎn)四:追逐和遭遇天體的問(wèn)題
1. 彼此最接近:
當(dāng)兩顆衛(wèi)星沿同一方向運(yùn)動(dòng)且位于連接中心的半徑的同一側(cè)時(shí),兩顆衛(wèi)星距離最近。 從運(yùn)動(dòng)關(guān)系來(lái)看,兩顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)
當(dāng)兩顆衛(wèi)星位于與中心相連的半徑兩側(cè)時(shí),兩顆衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)。 從運(yùn)動(dòng)關(guān)系來(lái)看,兩顆衛(wèi)星之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足
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