（06万有引力与航天） 7卫星的追及问题 可见与遮挡

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卫星的追及问题
【变轨对接】
1、“天宫一号”的运行圆轨道离地高度为 350km， “神舟十号”需要追赶“天宫一号”并成功与
之对接，对接开始前它们在同一平面绕地球做匀速圆周运动且运行方向相同，要成功对接
则对接前 “神舟十号”应该（ ）
A．从离地高度等于 350km 的圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前大
B．从离地高度大于 350km 的圆轨道上减速且对接成功后运行速度比开始对接前小
C．从离地高度小于 350km 圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前小
D．从离地高度小于 350km 圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前大
【来源】内蒙古杭锦后旗奋斗中学 2018-2019 学年高一下学期第一次月考物理试题
【答案】C
【解析】
据 得， ；“神舟十号”需要追赶“天宫一号”，则“神舟十号”应
从离地高度小于 350km 圆轨道追赶．要对接，“神舟十号”需加速由低轨道变到高轨道．
据 得， ，则对接成功后的运行速度比开始对接前小．故 C项正确，ABD
三项错误．
2、2016 年10 月19 日，“神舟十一号”与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接。如
图所示为“神舟十一号”飞船（用 A表示）与“天宫二号”空间实验室（用 B表示）对接前在
轨道上的运行图，若不计飞船发动机喷气的质量损耗。关于 A和B的对接，下列说法正确
的是
A．减小 A的质量，可实现对接
B．使飞船 A的速度减少，变轨从而实现对接
C．A与B对接后在高轨道的运行速度比在原轨道的运行速度小
D．在 A与B对接的变轨过程中，A的引力势能逐渐增加
【来源】广东省中山一中、仲元中学等七校 2019 届高三第一次（8 月）联考理综物理试题
【答案】CD
【解析】
要实现对接，须从低轨道加速；根据 v= 分析速度的变化；根据地球引力做功情况判断
A的引力势能变化。
要实现对接，必须从低轨道加速，即通过开动 A的发动机，使飞船 A的速度增大，可实现
对接，故 AB 错误；A与B对接后在高轨道的运行，根据 v= 可知其速度比在原轨道的运
行速度小，故 C正确；在 A与B对接的变轨过程中，A克服地球的引力做功，故 A的引力
势能逐渐增加，故 D正确。故选 CD。
3、如图所示， 、 、 是地球大气层外，圆形轨道上运行的三颗人造卫星， 、 离地面的
高度大于 离地面的高度， 、 的质量相等且大于 的质量，下列说法中正确的是（　　）
A． 、 的线速度大小相等，且大于 的线速度
B． 、 的向心加速度大小相等，且小于 的向心加速度
C． 的向心力大于 和 的向心力
D．若要 、 实现对接，可让卫星 加速
【来源】内蒙古土默特左旗第一中学 2019-2020 学年高一（下）期末考试物理试题
【答案】BC
【解析】
A．根据
可知
因ra<rb=rc，则 、 的线速度大小相等，且小于 的线速度，选项 A错误；
B．根据
可得
因ra<rb=rc，则 、 的向心加速度大小相等，且小于 的向心加速度，选项 B正确；
C．根据
可知， 的向心力大于 和 的向心力，选项 C正确；
D．让卫星 c加速，则 c将做离心运动，进入到更高的轨道，从而不是能实现与 b对接，选
项D错误。
故选 BC。
【最近、最远】
1、极地卫星(轨道平面经过地球的南北两极)圆轨道的半径为 r，周期为 2 h．赤道卫星(轨道
平面为赤道平面)圆轨道半径为 4r.则两卫星从距离最近到下一次最近的时间为(　　)
A．h B．14 h C．16 h D．30 h
【来源】云南省丘北县第二中学 2018 年下学期六月份月考卷 高一物理试题
【答案】C
【解析】
卫星绕地球做圆周运动由万有引力提供向心力，据此有 可得，由此可知，赤
道卫星轨道半径是极地卫星轨道半径的 4倍，其运行周期是极地卫星周期的 8倍，即赤道
卫星的周期 T2＝8T1＝16h．因为卫星做圆周运动，相距最近位置根据圆周的对称性可知，
有两个位置，其两位置间的时间差为每个卫星周期的 T/2，因为极地卫星周期为 2 h，其半
周期为 1 h，赤道卫星周期为 16 h，其半周期为 8 h，所以在赤道卫星运转T/2＝8h 的过程
中，极地卫星运转刚好是4个周期，故由第一次相距最近到第二次相距最近的时间为赤道
卫星运转1个周期的时间即 t＝16 h．故选 C.
2、如图所示，地球和行星绕太阳做匀速圆周运动，地球和行星做匀速圆周运动的半径
r1、r2之比为 r1：r2＝1：4，不计地球和行星之间的相互影响，此时地球和行星距离最近。
下列说法正确的是（　　）
A．行星绕太阳做圆周运动的周期为 8年
B．地球和行星的线速度大小之比为 1：2
C．至少经过 年，地球和行星距离再次最近
D．经过相同时间，地球、行星圆周运动半径扫过的面积之比为 1：2
【来源】内蒙古呼和浩特市土默特左旗第一中学 2019-2020 学年高一（下）期中物理试题
【答案】ACD
【解析】
A．根据万有引力提供圆周运动的向心力，有
可得周期
所以
因为地球公转周期为 1年，故行星公转周期为 8年，故 A正确；
B．根据万有引力提供圆周运动的向心力，有
可得线速度
所以
故B错误；
C．地球周期短，故当地球比行星多公转一周时，地球将再次位于太阳和行星之间，即
摘要：

卫星的追及问题【变轨对接】1、“天宫一号”的运行圆轨道离地高度为350km，“神舟十号”需要追赶“天宫一号”并成功与之对接，对接开始前它们在同一平面绕地球做匀速圆周运动且运行方向相同，要成功对接则对接前“神舟十号”应该（）A．从离地高度等于350km的圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前大B．从离地高度大于350km的圆轨道上减速且对接成功后运行速度比开始对接前小C．从离地高度小于350km圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前小D．从离地高度小于350km圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前大【来源】内蒙古杭锦后旗奋斗中学2018-2019学年高一下学期第一次月考物理试...

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