4-15-热点突破：卫星的追及相遇问题

热点突破：卫星的追及相遇问题1.热点透析2.典例剖析3.规律方法4.跟踪训练第四章曲线运动万有引力与航天第2页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录1.热点透析第3页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录一、某星体的两颗卫星从相距最近到再次相距最近遵从的规律：T1T2设t为再次相遇时间,则有t/T2－t/T１＝N,其中N为t时间相遇的次数.内轨道卫星所转过的圆心角与外轨道卫星所转过的圆心角之差为2π的整数倍。二、某星体的两颗卫星从相距最近到相距最远遵从的规律：内轨道卫星所转过的圆心角与外轨道卫星所转过的圆心角之差为π的奇数倍。设t为相距最远时间,则有t/T2－t/T１＝N+0.5,其中N为t时间相遇的次数.第4页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录2.典例剖析第5页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录【例4】(多选)(2014•新课标全国卷Ⅰ，19)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。则下列判断正确的是()A.各地外行星每年都会出现冲日现象B.在2015年内一定会出现木星冲日C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D.地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短转解析地球火星木星土星天王星海王星轨道半径(AU)1.01.55.29.51930第7页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录解析由2πT1－2πT29N＝2π，T1＝N，解得：T2T1＝98。根据开普勒定律，r2r1＝(98)23，线速度v＝2πrT，则v1v2＝r1r2·T2T1＝(89)23×98＝392，A项正确。答案A解析显隐【备选】如图示，甲、乙两颗卫星绕地球做圆周运动，已知甲卫星的周期为N小时，每过9N小时，乙卫星都要运动到与甲卫星同居于地球一侧且三者共线的位置上，则甲、乙两颗卫星的线速度之比为()A.392B.332C.233D.239第8页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录3.规律方法第9页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录对于天体追及问题的处理思路：反思提升(1)根据GMmr2＝mrω2，可判断出谁的角速度大；(2)根据两星追上或相距最近时满足两星运行的角度差等于2π的整数倍，相距最远时，两星运行的角度差等于π的奇数倍。在与地球上物体追及时，要根据地球上物体与同步卫星角速度相同的特点进行判断。T1T2第10页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录【变式训练4】设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动，轨道半径为r，且r＜5R，飞行方向与地球的自转方向相同，在某时刻，该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到它下一次通过该建筑物正上方所需要的时间为()A．2πgR2r3－ω0B.2πgR2r3＋ω0C．2πr3gR2D.2πgR2r3－ω0本题详细解析见教辅！第11页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录4.跟踪训练第12页2017版高三一轮物理教学实用课件结束放映返回目录【跟踪训练】我国女宇航员王亚平搭乘“神舟十号”飞船于2013年6月上旬飞向太空,“神舟十号”发射初始轨道为近地点约200km、远地点约330km的椭圆轨道,升空后再和目标飞行器“天宫一号”对接,交会对接轨道为距地约343km的近圆轨道.假设“神舟十号”飞船发射升空后,先后经历了多次变轨,调整到处于“天宫一号”目标飞行器后方约52km处,并与“天宫一号”处于距离地面高度相同的同一圆形轨道上,最后与“天宫一号”实施对接,完成浪漫的“太空之吻”.忽略它们之间的万有引力,则()A．“神舟十号”与“天宫一号”受到地球吸引力的大小相等B．“神舟十号”由初始椭圆轨道变为最终的圆形轨道时周期变长C．“天宫一号”的速度比地球同步卫星速度小D．对接前，“神舟十号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速转解析