2026高考物理第一轮复习：专项强化八 卫星运动的三类问题.pdfVIP

专题强化八卫星运动的三类问题

学习目标1.会分析卫星的变轨过程及各物理量的变化2.掌握双星或多星模型

的特点3.会分析卫星的追及与相遇问题

考点一卫星的变轨和对接问题

1.变轨原理

1（）为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道I上，卫星在轨

道I上做匀速圆周运动，有溪=《，如图1所示

图1

2（）在A点近（地点）点火加速，由于速度变大，所需向心力变大，曲＜小，即万

有引力不足以提供卫星在轨道I上做圆周运动的向心力，卫星做离心运动进入椭

圆轨道n

3（）在B点远（地点）再次点火加速进入圆形轨道ni

2.对接

航天飞船与宇宙空间站的“对接”实际上就是两个做匀速圆周运动的物体追赶问

题，本质仍然是卫星的变轨运行问题

3.变轨过程各物理量比较

在A点加速：VnAV[,在3点加速：V

ra

速度关系

VTIB,BPVMAV!

（向心）加速度

关系=〃i

周期关系TiTnr

n

机械能EiEwE

m

例12（024•河南周口高三联考）2023年5月10日21时22分，天舟六号货运飞船

发射成功，并于次日5时16分成功与中国天宫空间站对接，为航天员送去所需的

服装、食物、水、实验设备等物资现将其发射对接过程简化如图2所示，圆轨

道1为中国天宫空间站的运行轨道，天舟六号在运载火箭的托举下沿轨道PA运

动至A点“船箭分离”，飞船进入与圆轨道1相切于3点的椭圆轨道2运行，最

后择机与空间站对接下列相关说法中正确的是（）

图2

A.天舟六号飞船由P点运动至B点的过程中机械能持续增大

B.天舟六号飞船沿椭圆轨道2的运行周期要小于空间站的运行周期

C.天舟六号飞船由P点运动至5点的过程中，飞船内的物资始终处于超重状态

D.天舟六号飞船沿椭圆轨道2的运行速度始终小于与空间站对接后在轨道1上的

运行速度

答案B

解析飞船由P点到3点过程中的A3段，飞船只受万有引力，只有引力做功，

机械能守恒，故A错误；由开普勒第三定律＞=左，可知轨道半长轴越小，周期

越小，飞船在轨道2的半长轴比轨道1的小，所以飞船在轨道2运动的周期比空

间站的运动周期小，故B正确；飞船由P点到A点，飞船获得外界提供的动力，

加速上升，处于超重状态，飞船从A点到5点，只受地球对其的万有力，处于

完全失重状态，故C错误；飞船在轨道2运动到3点要经历点火加速才能进入轨

道1运动，所以飞船在轨道2