【備戰(zhàn)2025年高考】 高中物理一輪復(fù)習(xí) 萬(wàn)有引力與航天專題 第5章 專題強(qiáng)化7　衛(wèi)星變軌問(wèn)題　雙星模型（教師版+學(xué)生版）

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1.會(huì)處理人造衛(wèi)星的變軌和對(duì)接問(wèn)題.
2.掌握雙星、多星系統(tǒng)，會(huì)解決相關(guān)問(wèn)題.
科學(xué)思維
1.會(huì)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律解決星球“瓦解”和黑洞問(wèn)題．
題型一 衛(wèi)星的變軌和對(duì)接問(wèn)題
提升·關(guān)鍵能力
1．衛(wèi)星發(fā)射模型
(1)為了節(jié)省能量，在赤道上順著地球自轉(zhuǎn)方向先發(fā)射衛(wèi)星到圓軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有Geq \f(Mm,r12)＝meq \f(v2,r1)，如圖所示。
(2)在A點(diǎn)(近地點(diǎn))點(diǎn)火加速，由于速度變大，所需向心力變大，Geq \f(Mm,r12)meq \f(vB2,r2)，將做近心運(yùn)動(dòng)，再次點(diǎn)火加速，使Geq \f(Mm,r22)＝meq \f(vB′2,r2)，進(jìn)入圓軌道Ⅲ。
思考 若使在軌道Ⅲ運(yùn)行的宇宙飛船返回地面，應(yīng)如何操作？
答案 使飛船先減速進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)近地點(diǎn)時(shí)，使飛船再減速進(jìn)入近地圓軌道Ⅰ，之后再減速做近心運(yùn)動(dòng)著陸。
2．變軌過(guò)程分析
(1)速度：設(shè)衛(wèi)星在圓軌道Ⅰ和Ⅲ上運(yùn)行時(shí)的速率分別為v1、v3，在橢圓軌道Ⅱ上過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)速率分別為vA、vB，四個(gè)速度關(guān)系為vA>v1>v3>vB。
(2)向心加速度
在A點(diǎn)，軌道Ⅰ上和軌道Ⅱ上的向心加速度關(guān)系aⅠA＝aⅡA，在B點(diǎn)，軌道Ⅱ上和軌道Ⅲ上的向心加速度關(guān)系aⅡB＝aⅢB，A、B兩點(diǎn)向心加速度關(guān)系aA>aB。(均選填“>”“＝”或“