微型专题 3 卫星变轨问题和双星问题[学习目标] 1.会分析卫星的变轨问题，知道卫星变轨的原因和变轨前后卫星速度的变化.2.掌握双星运动的特点，会分析求解双星运动的周期和角速度．一、人造卫星的发射、变轨与对接1．发射问题要发射人造卫星，动力装置在地面处要给卫星一很大的发射初速度，且发射速度 v＞v1＝7.9 km/s，人造卫星做离开地球的运动；当人造卫星进入预定轨道区域后，再调整速度，使 F 引＝F 向，即 G＝m，从而使卫星进入预定轨道．2．卫星的变轨问题卫星变轨时，先是线速度 v 发生变化导致需要的向心力发生变化，进而使轨道半径 r 发生变化．(1)当卫星减速时，卫星所需的向心力 F 向＝m 减小，万有引力大于卫星所需的向心力，卫星将做近心运动，向低轨道变迁．(2)当卫星加速时，卫星所需的向心力 F 向＝m 增大，万有引力不足以提供卫星所需的向心力，卫星将做离心运动，向高轨道变迁．以上两点是比较椭圆和圆轨道切点速度的依据．3．飞船对接问题(1)低轨道飞船与高轨道空间站对接如图 1 甲所示，低轨道飞船通过合理地加速，沿椭圆轨道(做离心运动)追上高轨道空间站与其完成对接．图 1(2)同一轨道飞船与空间站对接如图乙所示，后面的飞船先减速降低高度，再加速提升高度，通过适当控制，使飞船追上空间站时恰好具有相同的速度．例 1 如图 2 所示为卫星发射过程的示意图，先将卫星发射至近地圆轨道 1，然后经点火，使其沿椭圆轨道 2 运行，最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道 3.轨道 1、2 相切于 Q 点，轨道 2、3 相切于 P 点，则当卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时，以下说法中正确的是( )图 2A．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 上的周期大于在轨道 2 上的周期C．卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的速率大于它在轨道 2 上经过 Q 点时的速率D．卫星在轨道 2 上经过 P 点时的加速度小于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度答案 B解析 卫星在圆轨道上做匀速圆周运动时有：G＝m，v＝因为 r1＜r3，所以 v1＞v3，A 项错误；由开普勒第三定律知 T3>T2，B 项正确；在 Q 点从轨道 1 到轨道 2 需要做离心运动，故需要加速，所以在 Q 点 v2Q>v1Q，C 项错误；在同一点 P，由＝ma 知，卫星在轨道 2 上经过 P 点时的加速度等于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度，D 项错误．【考点】卫星、飞船的对接和变轨问题【题点】...
