2023届高考物理一轮复习课件：天体运动中的三类典型问题

这是一份2023届高考物理一轮复习课件：天体运动中的三类典型问题，共38页。PPT课件主要包含了转移轨道Ⅱ，VⅢBVⅡB，VⅡAVⅠA，aⅢBaⅡB，aⅡAaⅠA，变轨模型，线速度，加速度，Ⅰ轨道，Ⅱ轨道A等内容，欢迎下载使用。

思考6:卫星在轨道Ⅲ、轨道Ⅱ、轨道Ⅰ上的机械能E哪个大？
思考5：卫星在轨道Ⅲ、轨道Ⅱ、轨道Ⅰ上的周期T哪个大？
TⅠ TⅡ TⅢ
< <
EⅠ EⅡ EⅢ
第3课时　天体运动中的三类典型问题
VⅡA>VⅠA>VⅢB>VⅡB
aⅡA=aⅠA>aⅢB=aⅡB
=maⅠA=ma向ⅠA
=maⅡA=ma向ⅡA
=maⅡB=ma向ⅡB
vⅡAr1=vⅡBr2
注意：①对于圆轨道 a向=a
②对于椭圆轨道，在近地点和远地点 a向=a
③椭圆轨道的其它地方， a向≠a
例1　(多选)(八省联考·湖北·9)嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举.如图2所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中Ⅰ是月地转移轨道，在P点由轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ.下列说法正确的是( )A.在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在Q点的机械能比在P点的机械能大
B.嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ运行的周期长C.嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的向心加速度大小相等D.嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的速度大小相等
注意：对于椭圆轨道，在近地点和远地点 a向=a
(ωA－ωB)t＝2π
(ωA+ωB)t＝2π
[典例]　 (多选)如图，三个质点a、b、c的质量分别为m1、m2、M(M远大于m1及m2)，在万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，已知轨道半径之比为ra∶rb＝1∶4，则下列说法中正确的有( 　 )A．a、b运动的周期之比为Ta∶Tb＝1∶8B．a、b运动的周期之比为Ta∶Tb＝1∶4C．从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线12次D．从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线14次
①r1:r2=m2:m1
②v1:v2=r1:r2
③a1:a2=r1:r2
[针对训练]1．2021年6月17日上午9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，12分钟后船箭分离，飞船进入预定轨道。此后，飞船绕地飞行三圈，每绕飞半圈变轨一次以提升高度，于当日15时54分采用自主快速交会对接模式，成功对接于天和核心舱的前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体(如图所示)，以下说法正确的是(　 )A．船箭分离后，飞船绕地飞行三圈，后一圈比前一圈用时少B．神舟十二号载人飞船的6次变轨都是通过点火加速实现C．三舱(船)组合体的运行速度介于7.9 km/s和11.2 km/sD．三舱(船)组合体的加速度比对接前的二舱(船)组合体的加速度大
2．(2021·天津等级考) 2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下中国人的印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器(　 )A．在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态B．在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短C．从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速D．沿轨道Ⅰ向P飞近时速度增大
3．(2021年8省联考·广东卷)2020年12月17日， 嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，以便返回地球。下列说法正确的是(　 )A．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均超重B．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等C．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等D．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等
2. 2021年10月16日我国神舟十三号载人飞船入轨后，按照预定程序，与在同一轨道上运行的“天和”核心舱交会对接，航天员将进驻“天和”核心舱。交会对接后神舟十三号飞船与“天和”核心舱的组合体轨道不变，将对接前飞船与对接后的组合体对比，下面说法正确的是( 　 )A．组合体的环绕速度大于神舟十三号飞船的环绕速度B．组合体的环绕周期大于神舟十三号飞船的环绕周期C．组合体的向心加速度大于神舟十三号飞船的向心加速度D．组合体所受的向心力大于神舟十三号飞船所受的向心力
[例1·双星模型]　(多选)根据科学家们复原双中子星合并的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星( 　 )A．质量之积 B．质量之和C．速率之和 D．各自的自转角速度
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