1、第21課衛(wèi)星、雙星和多星的變軌和跟蹤試驗(yàn)場(chǎng)1號(hào)衛(wèi)星的變軌1.衛(wèi)星變軌是指衛(wèi)星在原軌道上運(yùn)行，由于速度突然增大或減小而偏離原軌道的過(guò)程。2.分類(lèi)(1)橢圓軌道(2)圓形軌道橢圓形軌道從一個(gè)圓形軌道到另一個(gè)至少需要兩次過(guò)渡。3.衛(wèi)星發(fā)射和變軌過(guò)程概述如圖所示，人造衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程要經(jīng)過(guò)幾次變軌才能到達(dá)預(yù)定軌道。為了節(jié)約能源，發(fā)射衛(wèi)星到沿地球赤道旋轉(zhuǎn)方向的環(huán)形軌道I上。(2)點(diǎn)火在點(diǎn)A加速，因?yàn)橹亓Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧?，衛(wèi)星離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入橢圓軌道。(3)在B點(diǎn)(遠(yuǎn)地點(diǎn))重新點(diǎn)火，以加速衛(wèi)星離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入圓形軌道。例1 (2017四川宜賓檢查)發(fā)射質(zhì)量為m的人造地球同步衛(wèi)星時(shí)，首先發(fā)射到接近地球表面的圓形軌道一

2、(離地高度不計(jì))，然后通過(guò)橢圓軌道二轉(zhuǎn)移到離地高度為h的預(yù)定圓形軌道三。眾所周知，它在圓軌道上的加速度是G，它的地球半徑是R，在軌道轉(zhuǎn)移過(guò)程中衛(wèi)星的質(zhì)量保持不變，那么()A.衛(wèi)星在軌道上的加速度為2gB.衛(wèi)星在軌道上的線速度為v=C.衛(wèi)星在軌道運(yùn)行時(shí)通過(guò)p點(diǎn)的速度等于它在軌道運(yùn)行時(shí)通過(guò)p點(diǎn)的速度衛(wèi)星在軌道上的機(jī)械能小于在軌道上的機(jī)械能從分析上看，從g=m=ma和m g，衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的加速度為a=2g，衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的線速度為v=，因此a是錯(cuò)誤的，b是正確的。衛(wèi)星在軌道上通過(guò)P點(diǎn)的速度大于在軌道上通過(guò)P點(diǎn)的速度，所以C是錯(cuò)誤的。衛(wèi)星在軌道上的機(jī)械能大于在軌道上的機(jī)械能，所以d是錯(cuò)誤的?；卮?/p>

3、乙衛(wèi)星軌道轉(zhuǎn)移問(wèn)題(1)一般軌道位置是近地點(diǎn)或遠(yuǎn)地點(diǎn)。(2)衛(wèi)星發(fā)射和回收的過(guò)程可以理解為一個(gè)可逆的過(guò)程。(3)相關(guān)物理量的比較衛(wèi)星在兩個(gè)不同軌道“切點(diǎn)”的線速度v不相等，圖中vvvB和v av 。同一橢圓軌道上衛(wèi)星近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的線速度不相等。從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)，重力對(duì)衛(wèi)星做正功，動(dòng)能增加(重力勢(shì)能減少)。圖中，v av b，ek aek b，EP av ，ekek；但EP m，即 v1 v2，所以航天器速度的變化小于其噴氣速度的變化，而A是正確的；根據(jù)標(biāo)題的意思，“探空火箭在3000公里的高度仍能發(fā)現(xiàn)稀薄的大氣”，可以知道宇宙飛船必須克服阻力才能做功，機(jī)械能不守恒，而B(niǎo)是錯(cuò)誤的；由于沒(méi)有給出地球的半徑R，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律不可能計(jì)算出天宮二號(hào)在對(duì)接軌道上的運(yùn)行周期，C是錯(cuò)誤的；根據(jù)動(dòng)能定理，重力做的功比空氣阻力多，合力做正功，動(dòng)能增加。因此，神舟11號(hào)在返回地球的過(guò)程中速度逐漸增加，D是錯(cuò)誤的。4.(成都模擬，四川，2017)據(jù)報(bào)道，美國(guó)國(guó)家航空航天局發(fā)射的“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)雙火星探測(cè)器分別