公元二零二零年高中物理高考备考微小专题精确突破专题二点八卫星变轨与航天器对接问题, 专题诠释载人地球卫星发射进程将要经由好多回变轨, 就像图展示的那样，我们由此几个方面来探讨, 一, 变轨原理及进程, 为了节省能量, 于赤道上顺着地球自转方向发射卫星至圆轨道一度上, 在A点进行点火加速, 鉴于速度加大, 万有引力不足以供给在于轨道一度上做圆周运动的向心力, 卫星做离心运动进入椭圆轨道二度, 在B点也就是远地点再度点火加速进入圆形轨道三度, 二, 物理量的定性剖析, 速度, 设定卫星在圆轨道一度和三度上运行时的速率分别是v1、v3, 在轨道二度上过A点和B点时速率分别是vA、vB, 鉴于在A点加速, 那么vA＞v1, 鉴于在B点加速, 那么v3>vB, 又鉴于v1>v3, 所以有vA>v1>v3>vB, 加速度, 因为在A点, 卫星仅仅受到万有引力作用, 所以不论从轨道一度还是轨道二度上经过A点, 卫星的加速度全都相同, 同理, 从轨道二度和轨道三度上经过B点时加速度也相同, 周期, 设定卫星在一、二、三度轨道上运行周期分别是T1、T2、T3, 轨道半径分别是r1、r2也就是半长轴、r3, 由开普勒第三定律等于k可以知道T1＜T2＜T3, 机械能, 在一个确定的圆或者椭圆轨道上机械能守恒, 要是卫星在一、二、三度轨道的机械能分别是E1、E2、E3, 那么E1＜E2＜E3, 【高考领航】】【二零一九·江苏高考】一九七零年成功发射的东方红一号是我国第一颗人造地球卫星, 该卫星直至如今仍然沿着椭圆轨道绕地球运动。按图所示, 假定卫星于近地点的速度是v1, 在远地点的速度为v2, 近地点到地心的距离是r, 地球的质量为M, 引力常量为G。在2017年4月的时候, 我国成功发射了天舟一号货运飞船, 它和天宫二号空间实验室完成了首次交会对接, 对接形成的组合体依旧沿着天宫二号原来的那个轨道运行, 这个轨道能够看作为圆轨道。组合体运行之时, 和天宫二号单独运行相比较, 其运行的情况是这样的；若问周期, 是变大了；若问速率, 是变大还是变小；若问动能, 是变大还是变小；若问向心加速度, 是变大还是变小。从针对变轨方法进行探究可知, 卫星突然加速是通过发动机一瞬间喷气达成的, 喷气时间不计算在内, 那么万有引力就不足以提供向心力了, 此时卫星会做离心运动, 变轨到更高的轨道；当卫星突然减速时, 卫星所需向心力减小, 万有引力大于向心力, 卫星就会变轨到较低的轨道。变轨问题考查的热点有这些, 运动参量的比较方面, 在两个轨道切点处, 加速度依据等于ma来分析, 此处式子中的“r”代表卫星到地心的距离, 加速度大小是相等的；因为变轨时发动机要进行点火工作, 所以线速度大小是不相等的。能量的比较方面, 在离心运动过程中, 发动机已经关闭了, 卫星克服引力做功, 其动能朝着引力势能转化, 机械能保持不变。在两个不同的轨道上, 不管是圆轨道还是椭圆轨道, 轨道越高卫星的机械能越大。最新考向解码里有个例子, 在2019年河北衡水中学高三二调的时候, 探月工程中, “嫦娥三号”探测器的发射过程能够简化成这样的描述, 卫星由地面发射之后, 进入地月转移轨道, 经过P点时变轨进入距离月球表面100公里的圆形轨道1, 在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2, 轨道2与月球相切于M点, 月球车就在M点着陆月球表面? 下列说法当中正确的是 , A选项 , “嫦娥三号”在轨道1上边 , 其速度比月球的第一宇宙速度要小 ；B选项 , “嫦娥三号”在地月转移轨道上边 , 并且经过P点 , 此时速度比在轨道1上经过P点时大 ；C选项 , “嫦娥三号”在轨道1上边 , 其运动周期比在轨道2上小 ；D选项 , “嫦娥三号”在轨道1上经过Q点 , 此时的加速度小于在轨道2时经过Q点时的加速度 【例2】 , (2019·山东枣庄高三上学期期末) , 2018年5月21日 , 我国发射人类首颗月球中继卫星“鹊桥” , 6月14日进入使命轨道 , 也就是地月拉格朗日L2轨道 , 目的是为在月球背面着陆的“嫦娥四号”与地球站之间提供通信链路。12月8日, 我国成功发射了“嫦娥四号”探测器, 在2019年1月3日顺利成功着陆于月球背面, 借助中继卫星“鹊桥”传回了月背影像图, 就如同图1所呈现的那般, 它揭开啦古老月背的神秘面纱。如图2所示, 假定“鹊桥”中继卫星正处拉格朗日点L2时, 和月、地这两个大天体维持相对的静止状态。假设地球的质量是月球质量的k倍, 地月之间的间距是L, 拉格朗日点L2与月球的间距是d。将地球、月球以及“鹊桥”中继卫星都看成质点, 不去考虑太阳对“鹊桥”中继星的引力, 那么下列选项当中正确的是( )A．当“鹊桥”中继卫星处于拉格朗日点L2的时候处于平衡状态B．“鹊桥”中继卫星跟月球围绕地球运动的线速度的比值是v鹊∶v月＝(L＋d)∶LC．k、L、d之间的关系式是＋＝D．k、L、d之间的关系式是＋＝【例3】(2019·江西重点中学联考)小型登月器跟航天站相连, 一同围绕月球做匀速圆周运动, 其轨道半径是月球半径的3倍, 某一时刻, 航天站让登月器减速从而分离, 登月器沿着如。