高一物理必修2天体变轨与能量问题
高一物理必修2天体变轨与能量问题
B．若 ，则该层是土星的卫星群
C．若 ，则该层是土星的一部分
D．若 ，则该层是土星的卫星群
练习7．根据观测，某行星外围有一个模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，又测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R，下列判断中正确的是（）
A．若v与R成正比，则环是连续物
练习5．如图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者 中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常数为G。
（1）求两星球做圆周运动的周期：
（2）在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2与T1两者平方之比。（结果保留3位小数）
D．双星做圆周运动的半径增大
练习3．在天体运动中，将两颗彼此相距较近的行星称为双星。它们在相互的万有引力作用下间距保持不变，并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动。如果双星间距为L，质量分别为M1和M2，试计算：
（1）双星的轨道半径；
（2）双星的运行周期；
（3）双星的线速度。
练习4．两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。
A．经过时间t=T1+T2两行星将第二次相距最近
B．经过时间 两行星将第二次相距最近
C．经过时间 两行星将第一次相距最远
D．经过时间 两行星将第一次相距最远
必修二 第六章第二讲 人造卫星 宇宙航行(原卷版)
第二讲 人造卫星 宇宙航行基础知识一、天体问题的处理方法1．建立一种模型：天体的运动可抽象为一个质点绕另一个质点做匀速圆周运动的模型2．抓住两条思路天体问题实际上是万有引力定律、牛顿第二定律、匀速圆周运动规律的综合应用，解决问题的基本思路有两条：（1）利用在天体中心体表面或附近，万有引力近似等于重力，即2R Mm Gmg =（g 为天体表面的重力加速度）；（2）利用万有引力提供向心力。
由此得到一个基本的方程G 22222π4T m r m r v m r Mm ===ωr ＝ma 二、人造卫星1．人造卫星将物体以水平速度从某一高度抛出，当速度增加时，水平射程增大，速度增大到某一值时，物体就会绕地球做圆周运动，则此物体就成为地球的卫星，人造地球卫星的向心力是由地球对卫星的万有引力来充当的．(1)人造卫星的分类：卫星主要有侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、预警卫星和测地卫星等种类．(2)人造卫星的两个速度：①发射速度：将人造卫星送入预定轨道运行所必须具有的速度．②环绕速度：卫星在轨道上绕地球做匀速圆周运动所具有的速度．由于发射过程中要克服地球的引力做功，所以发射速度越大，卫星离地面越高，实际绕地球运行的速度越小．向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难得多．2．卫星的轨道卫星绕地球运动的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道．卫星绕地球沿椭圆轨道运动时，地心是椭圆的一个焦点，其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律．卫星绕地球沿圆轨道运动时，由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运动的向心力，而万有引力指向地心，所以，地心必须是卫星圆轨道的圆心．卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步卫星)，也可以和赤道平面垂直，还可以和赤道平面成任一角度，如图所示．3．三种特殊卫星（1）近地卫星：沿半径约为地球半径的轨道运行的地球卫星，其发射速度与环绕速度相等，均等于第一宇宙速度.（2）同步卫星：运行时相对地面静止，T＝24 h.同步卫星只有一条运行轨道，它一定位于赤道正上方，且距离地面高度h≈3.6×104 km，运行时的速率v≈3.1 km/s.（3）极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖．4．卫星系统中的超重和失重（1）卫星进入轨道前的加速过程，卫星内的物体处于超重状态.（2）卫星进入圆形轨道正常运行时，卫星内的物体处于完全失重状态.（3）在回收卫星的过程中，卫星内的物体处于失重状态.三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⇒⇒⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫====减小增大减小减小增大时当半径a T v r r GM a GM r T r GM rGM v ωπω2332 四、三种宇宙速度1．第一宇宙速度(环绕速度)v 1＝ 7.9 km/s ，人造卫星的最小发射速度，人造卫星的 最大 环绕速度；2．第二宇宙速度(脱离速度)v 2＝11.2 km/s ，使物体挣脱地球引力束缚的 最小 发射速度；3．第三宇宙速度(逃逸速度)v 3＝16.7 km/s ，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.五、能量问题及变轨道问题只在万有引力作用下卫星绕中心天体转动，机械能守恒.这里的机械能包括卫星的动能、卫星(与中心天体)的引力势能.离中心星体近时速度大，离中心星体远时速度小.如果存在阻力或开动发动机等情况，机械能将发生变化，引起卫星变轨问题.发射人造卫星时，先将人造卫星发射至近地的圆周轨道上运动，然后经再次启动发动机使卫星改在椭圆轨道上运动，最后定点在一定高度的圆周轨道上运动.典型例题【例1】已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，不考虑地球自转的影响.（1）推导第一宇宙速度v 1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面的高度为h ，求卫星的运行周期T .【练习1】如图所示，A是地球同步卫星，另一个卫星B的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为h。
高中物理 天体运动引力势能问题!
人造地球卫星与地心间距离为r时，取无穷远处为势能零点，引力势能可以表示为，其中G为引力常量，M为地球质量，m为卫星质量。
此结论常用于由万有引力定律所决定的天体之间引力势能及机械能的计算。
下面举例说明。
例1、如图所示，在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中，牛顿设想：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。
已知地球质量M为，地球半径R为6400km，地球表面的重力加速度g取9.8m/s2，万有引力常量G=6.67x10-11N·m2/kg2。
求：为多大？（1）物体不落回地面的最小发射速度v1（2）若取无穷远处为引力势能的零点，则地球上的物体所具有的引力势能为：为多大？。
若使物体脱离地球的束缚，所需的最小发射速度v2解析：设物体质量为m。
高山高度远小于地球半径，可忽略不计。
（1）（2）要使物体克服地球引力的束缚，即物体能够到达无穷远处，且到达无穷远处时动能和势能均为0。
例2、2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并。
已知光在真空中传播的速度为c，万有引力常量为G。
黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在。
假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。
严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。
我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为（规定无穷远处势能为零）。
请你利用所学知识，推测质量为M′的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？解析：例3、假定地球、月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器，假定探测器在地球表面附近脱离火箭，用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功，用表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则：（）A.必须大于或等于W，探测器才能到达月球；B.小于W，探测器也可能到达月球；C.，探测器一定能到达月球；D.，探测器一定不能到达月球。
高一物理知识点必修二天体
高一物理知识点必修二天体高一物理课程中，必修二的一大重点内容是天体学。
天体学是研究宇宙中的星体、行星、恒星和宇宙现象的学科。
在本篇文章中，我将向大家介绍高一物理必修二天体学的一些重要知识点。
1. 太阳系太阳系是我们所在的宇宙家园。
它包括太阳、地球、其他行星、卫星和小行星等。
太阳是太阳系中最重要的恒星，它是各种能源，如光能的主要来源。
太阳系中有四颗类地行星，它们分别是水金火土，即水星、金星、火星和地球。
2. 行星运动在太阳系中，行星的运动规律是一个重要的天体学知识点。
行星绕太阳运动的轨道呈椭圆形，这个椭圆的一个焦点是太阳。
而行星离焦点的距离也是不断变化的。
这个运动规律被称为开普勒第一定律。
此外，行星绕太阳的运动速度也不是恒定的，根据开普勒第二定律，当行星离太阳越远时，它的运动速度会变慢，反之亦然。
3. 月亮和地球的运动月亮是地球的卫星，它也有自己的运动规律。
月亮绕地球运动的轨道也呈椭圆形，但是这个椭圆比较扁平。
月球绕着地球转动的周期是一个月，因此我们常常看到的是不断变化的月相。
月球的运动同时也受到地球引力的作用，所以月球并不是永远位于地球的同一侧，而是实现了一种天体运行的稳定状态。
4. 恒星恒星是太阳系之外的星体，它们是由燃烧氢核融合而成的。
恒星可以根据亮度、颜色和质量进行分类。
亮度是判断恒星亮暗的一个重要指标，它与恒星的表面温度和表面面积有关。
而颜色可以告诉我们恒星的温度，比如蓝色恒星温度较高，红色恒星温度较低。
此外，恒星的质量决定了它的命运，质量较小的恒星会在燃料用尽后演化为白矮星，而质量较大的恒星则可能演化为超新星。
5. 星系和宇宙学星系是宇宙中的巨大天体系统，通常由数十亿颗恒星、星际气体和星际尘埃组成。
其中最为著名的是我们所在的银河系。
银河系是由数千亿颗恒星组成的一个旋涡状结构。
除了银河系，宇宙中还有许多其他类型的星系，如椭圆星系、不规则星系等。
宇宙学是研究宇宙起源、演化和结构的学科。
通过观测和研究宇宙微波背景辐射、星系红移等现象，科学家们提出了宇宙大爆炸理论，即宇宙起源于一个巨大的爆炸。
物理高三知识点天体变轨
物理高三知识点天体变轨天体变轨天体变轨是指天体在天空中移动的过程，包括太阳、月亮、行星、彗星等天体的运动。
高三物理教学中，天体变轨是重要的知识点，本文将对天体变轨的基本概念、规律以及对地球上的影响进行论述。
一、天体的运动规律天体的运动可以用开普勒定律和牛顿万有引力定律来描述。
1. 开普勒定律开普勒定律是描述行星运动的基本规律。
根据开普勒定律，行星绕太阳的轨道是椭圆形的，太阳位于椭圆的一个焦点上。
行星在椭圆轨道上运行时，太阳在椭圆的另一个焦点上。
2. 牛顿万有引力定律根据牛顿万有引力定律，任何两个物体之间都存在引力，这个引力与物体的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
天体之间的相互作用力是靠引力来实现的。
天体的轨道是由引力决定的，引力使天体绕着另一个更大的天体运动。
二、天体变轨的影响天体变轨对地球上的人类和自然界都有一定的影响。
1. 对人类的影响天体变轨对人类的生活和工作有一定的影响。
比如月亮的变轨引起了潮汐的形成，对海洋渔业和航运等产生影响。
太阳的变轨则导致了昼夜交替的现象，决定了地球上的季节变化。
对这些变化的研究有助于人类更好地适应自然环境，开展相应的活动。
2. 对自然界的影响天体变轨对自然界也有一定的影响。
例如，太阳和月亮的引力共同作用下，引起了地球上的潮汐现象。
这种潮汐对海洋生态系统的稳定性和生物的繁衍都有重要作用。
另外，彗星的变轨会给太阳系中的行星和其他天体带来影响，有时甚至会引发天文事件。
三、天体变轨的研究和应用天体变轨的研究对天文学和航天技术的发展非常重要。
1. 天文学的研究通过观测和分析天体的变轨，科学家可以更好地了解宇宙中的天体运动规律和演化过程。
这对于研究宇宙的形成、发展和未来演变具有重要意义，为我们认识宇宙提供了重要线索。
2. 航天技术的应用天体变轨的研究也对航天技术的应用有一定帮助。
例如，通过研究行星的变轨规律，可以为航天器的设计和运行提供依据，确保航天任务的成功。
此外，太阳系中的小行星和彗星的变轨研究，对于预测它们的轨道和运动是重要的，有助于制定地球防御系统以及资源勘探等方面的应用。
备考2024届高考物理一轮复习讲义第五章万有引力与宇宙航行专题八卫星变轨问题双星模型题型2天体运动中
题型2 天体运动中的能量问题1.同一轨道上的能量：卫星在稳定轨道（包含圆周轨道、椭圆轨道）上运行，由于卫星只受到万有引力作用，机械能由动能和引力势能组成，机械能是守恒的.2.不同轨道上的能量：卫星在不同轨道上运行时机械能不同，轨道半径越大，机械能越大.（1）突变模型：卫星速率增大（发动机做正功）会做离心运动，轨道半径增大，万有引力＝做负功，卫星动能减小，由于变轨时遵从能量守恒定律，稳定在圆轨道上时需满足GMmr2mv2，致使卫星在较高轨道上的运行速率小于在较低轨道上的运行速率，但机械能增大；相r反，卫星速率减小（发动机做负功）会做向心运动，轨道半径减小，万有引力做正功，卫星动能增大，同样原因致使卫星在较低轨道上的运行速率大于在较高轨道上的运行速率，但机械能减小.（2）缓变模型：卫星在稀薄大气中运行时，会逐渐（或缓慢）地做向心运动，大气作用力做负功，卫星的机械能减小.3.同样质量的卫星，轨道半径越大，即离地面越高，卫星具有的机械能越大，发射越困难.研透高考明确方向6.[同一轨道上的能量/多选]如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P点经过M、Q到N点的运动过程中，下列说法正确的是（CD）A.从P点到M点所用的时间等于T04B.从Q点到N点过程中，机械能逐渐变大C.从P点到Q点过程中，速率逐渐变小D.从M点到N点过程中，万有引力对它先做负功后做正功解析海王星在PM段的速度大小大于在MQ段的速度大小，则PM段所用的时间小于MQ段，所以从P点到M点所用的时间小于T0，故A错误；从Q点到N点的过程中，由于4只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；从P点到Q点的过程中，万有引力做负功，速率减小，故C正确；根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M点到N点的过程中，万有引力对海王星先做负功后做正功，故D正确.7.[不同轨道上的能量]如图为我国发射北斗卫星的示意图，先将卫星发射到半径为r1＝r的圆轨道上做匀速圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度，使卫星进入半径为r 2＝2r 的圆轨道上做匀速圆周运动.已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上A 点时的速度为v ，卫星的质量为m ，地球质量为M ，引力常量为G ，则发动机在A 点对卫星做的功与在B 点对卫星做的功之差为（不计卫星的质量变化）（ D ）A.34mv 2＋3GMm 4rB.34mv 2－3GMm 4r C.58mv 2＋3GMm4rD.58mv 2－3GMm4r解析 当卫星在r 1＝r 的圆轨道上运行时，有G Mmr 2＝m v 02r ，解得在圆轨道上运行时通过A 点的速度为v 0＝√GM r，所以发动机在A 点对卫星做的功为W 1＝12mv 2－12m v 02＝12mv 2－GMm 2r；当卫星在r 2＝2r 的圆轨道上运行时，有GMm(2r)2＝mv '2 02r，解得在圆轨道上运行时通过B 点的速度为v'0＝√GM2r ，而根据题意可知在椭圆轨道上通过B 点时的速度为v 1＝r1r 2v ＝12v ，故发动机在B 点对卫星做的功为W 2＝12mv'20－12m v 12＝GMm 4r－18mv 2，所以W 1－W 2＝58mv 2－3GMm 4r，D 正确.。
高考物理课程复习：天体运动中的四类问题
水平面内做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则(
)
A.a的向心加速度等于重力加速度g,c的向心加速度大于d的向心加速度
B.在相同时间内b转过的弧长最长,a、c转过的弧长对应的角度相等
C.c在4
π
h内转过的圆心角是 3 ,a在2
π
h内转过的圆心角是 6
D.b的运动周期一定小于d的运动周期,d的运动周期一定小于24 h
4
3
地=ρ1× πR ,m
3
期 T2 与地球同步卫星的周期
月 2
G
2
4π 2
=m2 2 r,地球质量和
2
4 3
月=ρ2× πr ,ρ1=kρ2,联立可得轨道舱飞行的周
3
2
T1 的比值
1
=
,A
3
项正确。
3.(多选)有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起
转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均在同一
环月轨道。整个奔月过程简化如下:嫦娥四号探测器从
地球表面发射后,进入地月转移轨道,经过M点时变轨进
入圆形轨道Ⅰ,在轨道Ⅰ上经过P点时再次变轨进入椭
圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是(
)
A.嫦娥四号沿轨道Ⅱ运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度
B.嫦娥四号沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
C.嫦娥四号在轨道Ⅰ上的运行速度小于月球的第一宇宙速度
圆周Ⅰ
不做功
大
小
小
圆周Ⅲ
不做功
小
大
大
A→B
负
减小
增大
B→A
正
增大
减小
人教版高中物理必修第二册精品课件 第7章 万有引力与宇宙航行 专题提升四 天体运动的三类问题
则
2
cos30°
=
2
2π
T'= 2 T,ω'= '
2π″
T″=8T,v'= ″
2
F0=G 2 ,每颗星体受到其他两颗星体的引
2
3 2 ,A
项错误;根据牛顿第二定律
2π 2
F=m( ) r',
3
3
,解得 T=2π
,B 项正确;若 r 不变,星体质量均变为 2m,
3
3
2
=m ;而
2
赤道上的物体随地球自转做圆周运动的向心力(很小)是万有引力的一个分
地
力,即 G
2
≠
2
。
应用体验
【例3】 (多选)地球同步卫星距地面的高度为H,地球半径为R,同步卫星的
运行速度为v1,同步卫星的向心加速度为a1;静止于地球赤道上的物体随地
球自转的向心加速度为a2,地球的第一宇宙速度为v2,则( BD )
探究点一
卫星变轨问题
知识归纳
1.变轨问题概述
(1)稳定运行
卫星绕天体稳定运行时,万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,即
地
G
2
=m 。
2
(2)变轨运行
①制动变轨:卫星的速率变小时,使得万有引力大于所需向心力,即
0
2
G 2 >m
,卫星做向心运动,轨道半径将变小,所以要使卫星的轨道半径
1 2 3 4
解析 卫星A是同步卫星,卫星B比卫星A运动更快,该同学和同步卫星做圆周
运动的角速度相同,根据a=ω2r可知a人<aA,就两卫星而言,均是地球施加
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
B．甲距地面的高度一定比乙的高
C．甲的向心力一定比乙的小
D．甲的加速度一定比乙的大
练习5．如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是（）
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．赤道上的物体和近地卫星的轨道半径相同但线速度、周期不同
D．同步卫星的周期大于近地卫星的周期
练习3．如图所示，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度大小分别为a1、a2、a3，则下列说法正确的是（ ）
A．若 ，则该层是土星的一部分
B．若 ，则该层是土星的卫星群
C．若 ，则该层是土星的一部分
D．若 ，则该层是土星的卫星群
练习7．根据观测，某行星外围有一个模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，又测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R，下列判断中正确的是（）
A．若v与R成正比，则环是连续物
C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
D．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大
练习6．在土星外围存在一个模糊不清的圆环，以前，土星环通常被看作是土星上的一个或几个扁平的固体物质盘。直到1856年，英国物理学家麦克斯韦从理论上论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统。为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以根据环中各层的线速度与该层到土星中心的距离之间的关系来判断（）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点的加速度
例题4．如图所示，有A、B两颗行星绕同一颗时刻两行星第一次相距最近，则（）
A．“嫦娥三号”卫星的发射速度必须大予11.2 km/s
B．“嫦娥三号”卫星在椭圆轨道与圆轨道上经过P点的速度相等
C．“嫦娥三号”卫星由远月点Q点向P点运动过程中速度逐渐减小
D．由题给条件可求出月球质量
练习13．2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
练习2．宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力 作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速 圆周运动．根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆 周运动，则下列说法错误的是（）
A．双星间的万有引力减小
B．双星做圆周运动的角速度增大
C．双星做圆周运动的周期增大
A．经过时间t=T1+T2两行星将第二次相距最近
B．经过时间 两行星将第二次相距最近
C．经过时间 两行星将第一次相距最远
D．经过时间 两行星将第一次相距最远
练习1．“神舟六号”的发射成功，可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是（）
A．由飞船的轨道半径、周期和引力常量，可以算出飞船质量
B．小卫星和飞船的加速度大小相等
C．航天员踏在飞船表面进行太空漫步时，对表面的压力等于航天员的重力
D．飞船只需向后喷出气体，就可以和小卫星对接
练习9．“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，并获得了圆满成功。“嫦娥二号”卫星从距月球表面约200千米高度的轨道上绕月做圆周运动变到距月球表面100千米的轨道做圆周运动。下列说法正确的是（）
D．双星做圆周运动的半径增大
练习3．在天体运动中，将两颗彼此相距较近的行星称为双星。它们在相互的万有引力作用下间距保持不变，并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动。如果双星间距为L，质量分别为M1和M2，试计算：
（1）双星的轨道半径；
（2）双星的运行周期；
（3）双星的线速度。
练习4．两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。
C．探测器在P点由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ必须加速
D．轨道Ⅱ是月球卫星绕月球做匀速圆周运动的唯一轨道
练习12．于2013年发射的“嫦娥三号”卫星，实现了我国首次对地外天体的直接探测，如图为“嫦娥三号”卫星在月球引力作用下，先沿椭圆轨道向月球靠近，并在P处“刹车制动”后绕月球做匀速圆周运动，并再次变轨最后实现软着陆，已知“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动的半径为r，周期为T，引力常量为G，则（ ）
A．飞船变轨前后的机械能相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
考点2不一样的东方红——近地卫星同步卫星
例题1．关于人造近地卫星和地球同步卫星，下列几种说法正确的是（）
A．哑铃
B．弹簧拉力器
C．单杠
D．跑步机
练习2．关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法正确的是( )
A．在发射过程中向上加速时产生超重现象
B．在降落过程中向下减速时产生超重现象
C．进入轨道时做匀速圆周运动,产生失重现象
D．失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的
练习3．在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机外表面，有一隔热陶瓷片自动脱落,则( )
A．开动B的小发动机向前喷气，使B适当减速
B．开动B的小发动机向后喷气，使B适当加速
C．开动C的小发动机向前喷气，使C适当减速
D．开动C的小发动机向后喷气，使C适当加速
练习1．将月球、地球同步卫星及静止在赤道上的物体三者进行比较，下列说法正确的是（ ）
A．三者都只受万有引力的作用，万有引力提供向心力
B．月球绕地运行的向心加速度等于地球同步卫星的向心加速度
C．地球同步卫星与静止在赤道上物体的角速度相同
D．地球同步卫星相对地心的线速度与静止在赤道上物体相对地心的线速度大小相等
练习2．关于近地卫星、同步卫星、赤道上的物体，以下说法正确的是()
A．都是万有引力提供向心力
B．赤道上的物体和同步卫星的周期、线速度、角速度都相等
天体变轨与能量问题
考点1主动出轨——卫星变轨问题
例题1．我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（）
A．飞船变轨前后的机械能相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于超重状态
C．飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接
D．无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接
练习11．“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道Ⅱ为圆形。下列说法正确的是（ ）
A．探测器在轨道Ⅱ上运动时不需要火箭提供动力
B．探测器在轨道Ⅲ经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P时的加速度
B．若v与R成反比，则环是连续物
C．若v2与R成正比，则环是卫星群
D．若v2与R成反比，则环是卫星群
练习8．2008年9月25日我国成功发射了“神舟七号”载人飞船，随后航天员圆满完成了太空出舱任务并释放了伴飞小卫星，若小卫星和飞船在同一圆轨道上，相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行。下列说法正确的是（ ）
A．近地卫星可以在通过北京地理纬度圈所决定的平面上做匀速圆周运动
B．近地卫星可以在与地球赤道平面有一定倾角且经过北京上空的平面上运行
C．近地卫星或地球同步卫星上的物体，因“完全失重”，它的重力加速度为零
D．地球同步卫星可以在地球赤道平面上的不同高度运行
例题2．同步卫星在赤道上空同步轨道上定位以后，由于受到太阳、月球及其他天体的引力作用而影响，会产生漂移运动而偏离原来的位置，当偏离达到一定程度，就要发动卫星上的小发动机进行修正。图中实线A为同步轨道，若B和C为两个已经偏离轨道但仍在赤道平面内运行的同步卫星，要使它们回到正确的同步轨道上来，应（）
有abcd四颗地球卫星a还未发射在地球赤道上随地球表面一起转动b处于地面附近近地轨道上正常运动c是地球同步卫星d是高空探测卫星设地球自转周期为24h所有卫星均视为匀速圆周运动各卫星排列位置如图所示则有aa的向心加速度等于重力加速度gbc在4h内转过的圆心角是6cb在相同时间内转过的弧长最长dd的运动周期有可能是23h考点3太空中的好基友双星问题例题1
A．“嫦娥二号”的角速度变小
B．“嫦娥二号”的运行速度变小
C．“嫦娥二号”的向心力变小
D．“嫦娥二号”绕月飞行的周期变小
练习10．宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的方法是（）
A．飞船加速直到追上空间站，完成对接
B．飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接
A．陶瓷片做平抛运动
B．陶瓷片做自由落体运动
C．陶瓷片按原圆轨道做匀速圆周运动
D．陶瓷片做圆周运动,逐渐落后于航天飞机
练习4．2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙—2251”卫星和美国“铱—33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是（）