§專題衛(wèi)星變軌問題以及雙星多星問題預(yù)習(xí)案預(yù)習(xí)案預(yù)習(xí)檢測（檢測有助于查找存在的問題和不足！）1.我國即將發(fā)射“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室，之后發(fā)射“神舟十一號”飛船與“天宮二號”對接。假設(shè)“天宮二號與“神舟十一號”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對接，下列措施可行的是（）A．使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對接B．使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對接C．飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對接D．飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對接2.1970年成功發(fā)射的“東方紅一號”是我國第一顆人造地球衛(wèi)星,該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動。如圖所示,設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為v1、v2,近地點(diǎn)到地心的距離為r,地球質(zhì)量為M,引力常量為G。則 ()A.v1>v2,v1=GMrB.v1>v2,v1>C.v1<v2,v1=GMrD.v1<v2,v1>3.探月衛(wèi)星的發(fā)射過程可簡化如下：首先進(jìn)入繞地球運(yùn)行的“停泊軌道”，在該軌道的P處通過變速再進(jìn)入地月“轉(zhuǎn)移軌道”，在快要到達(dá)月球時(shí)，對衛(wèi)星再次變速，衛(wèi)星被月球引力“俘獲”后，成為環(huán)月衛(wèi)星，最終在環(huán)繞月球的“工作軌道”上繞月飛行(視為圓周運(yùn)動)，對月球進(jìn)行探測．已知衛(wèi)星繞“工作軌道”的運(yùn)行周期為T，距月球表面的高度為h，月球半徑為R，引力常量為G，忽略其他天體對探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞運(yùn)動的影響．(1)要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進(jìn)入“工作軌道”，應(yīng)增大速度還是減小速度?(2)求探月衛(wèi)星在”工作軌道”上環(huán)繞的線速度大?。?3)求月球的第一宇宙速度．我的疑問（發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要?。┱垖㈩A(yù)習(xí)中未能解決的問題和疑問寫下來，待課堂上與老師和同學(xué)探究解決。探究案探究案質(zhì)疑探究（質(zhì)疑解疑，合作探究）探究點(diǎn)一：衛(wèi)星變軌問題例1.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的(????)A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的速率小于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的速率C.衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動的周期大于它在軌道3上運(yùn)動的周期D.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度針對訓(xùn)練1.2020年11月24日凌晨4時(shí)30分,我國在文昌航天發(fā)射場成功將“嫦娥五號”探測器直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道。如圖所示,“嫦娥五號”探測器沿地月轉(zhuǎn)移軌道飛向月球,在距月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動”后被月球捕獲,進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行;然后探測器又經(jīng)過兩次變軌最終在距離月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運(yùn)動,如圖所示。則下列說法正確的是 ()A.探測器在三個軌道上運(yùn)動的周期TⅢ>TⅡ>TⅠB.探測器要從Ⅱ軌道返回Ⅰ軌道須在P點(diǎn)點(diǎn)火減速C.探測器在不同軌道運(yùn)動到P點(diǎn)(尚未制動)時(shí)的加速度相等D.探測器在Ⅱ軌道遠(yuǎn)月點(diǎn)的線速度大于近月點(diǎn)的線速度針對訓(xùn)練2.《天問》是戰(zhàn)國時(shí)期詩人屈原創(chuàng)作的一首長詩,全詩問天、問地、問自然,表現(xiàn)了古人對傳統(tǒng)的質(zhì)疑和對真理的探索精神。2020年7月23日,我國火星探測器“天問一號”成功發(fā)射,屈原的“天問”夢想成為現(xiàn)實(shí)。圖中虛線為“天問一號”的“地”“火”轉(zhuǎn)移軌道,下列說法正確的是 ()A.“天問一號”的最小發(fā)射速度為7.9km/sB.“天問一號”由虛線軌道進(jìn)入火星軌道需要點(diǎn)火加速C.“天問一號”在由地球到火星軌道的虛線軌道上線速度逐漸變大D.“天問一號”從地球飛到火星軌道的時(shí)間大于火星公轉(zhuǎn)周期的一半針對訓(xùn)練3.2019年春節(jié)期間，中國科幻電影里程碑的作品《流浪地球》熱播，影片中為了讓地球逃離太陽系，人們在地球上建造特大功率發(fā)動機(jī)，使地球完成一系列變軌操作，其逃離過程如圖8所示，地球在橢圓軌道Ⅰ上運(yùn)行到遠(yuǎn)日點(diǎn)B變軌，進(jìn)入圓形軌道Ⅱ.在圓形軌道Ⅱ上運(yùn)行到B點(diǎn)時(shí)再次加速變軌，從而最終擺脫太陽束縛.對于該過程，下列說法正確的是()圖8A.沿軌道Ⅰ運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí)，需向前噴氣減速才能進(jìn)入軌道ⅡB.沿軌道Ⅰ運(yùn)行的周期小于沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期C.沿軌道Ⅰ運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度D.在軌道Ⅰ上由A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的過程，速度逐漸增大針對訓(xùn)練4.2021年2月10日19時(shí)52分，“天問一號”探測器實(shí)施近火捕獲，順利進(jìn)入大橢圓環(huán)火軌道，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”目標(biāo)的第一步，環(huán)繞火星成功。如圖所示為“天問一號”探測器經(jīng)過多次變軌后登陸火星前的部分軌跡圖，軌道Ⅰ、軌道Ⅱ、軌道Ⅲ相切于P點(diǎn)，軌道Ⅲ為環(huán)繞火星的圓形軌道，探測器距火星表面的高度為H，P、S兩點(diǎn)分別是橢圓軌道的近火星點(diǎn)和遠(yuǎn)火星點(diǎn)，P、S、Q三點(diǎn)與火星中心在同一直線上，S、Q間距離為H。探測器在軌道Ⅲ上繞火星做周期為T的勻速圖圓周運(yùn)動，火星半徑為，引力常量為G。求：（1）火星的質(zhì)量及火星表面的重力加速度；（2）火星的第一宇宙速度；（3）探測器在軌道Ⅱ上的運(yùn)動周期。探究點(diǎn)二：雙星及三星問題例2.雙星由兩顆繞著共同的重心旋轉(zhuǎn)的恒星組成．對于其中一顆來說，另一顆就是其“伴星”．相對于其他恒星來說，位置看起來非?？拷?lián)星一詞是由弗里德里希·赫歇爾在1802年所創(chuàng)．根據(jù)他的定義，聯(lián)星系統(tǒng)是由兩個星體根據(jù)吸引力定律組成的一個系統(tǒng)．故宇宙中的兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以兩者連線的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，而不至于因萬有引力的作用吸引在一起，設(shè)二者的質(zhì)量分別為m1和m2二者相距為L，求：（1）雙星的軌道半徑的之比.（2）雙星的線速度之比.（3）雙星轉(zhuǎn)動的角速度．針對訓(xùn)練5.如圖所示,由A、B組成的雙星系統(tǒng)，繞它們連線上的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,其運(yùn)行周期為T,A、B間的距離為L,它們的線速度之比=2,則（

）A．AB角速度比為：B．AB質(zhì)量比為：=C．A星球質(zhì)量為：MA=D．兩星球質(zhì)量為：MA+MB=例3.宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用?，F(xiàn)已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：（1）一種是三顆星等間距地位于同一直線上，外側(cè)的兩顆星繞中央星在同一圓軌道上運(yùn)行，假設(shè)此形式下運(yùn)動星體的運(yùn)動周期都為T，每個星體的質(zhì)量均為M，引力常量為G。試求：此形式下，相鄰星體間的距離R和外側(cè)星體運(yùn)動的線速度v。（2）另一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為的星位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)，三角形邊長為，忽略其他星體對它們的引力作用，三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力常量為，求：(1)每顆星做圓周運(yùn)動的向心加速度大?。?2)每顆星做圓周運(yùn)動的線速度大?。?3)每顆星做圓周運(yùn)動的周期。例4.進(jìn)行科學(xué)研究有時(shí)需要大膽的想象，假設(shè)宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的四顆