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卫星变轨问题易错题分析
一、不清楚变轨原因导致错解 分析变轨问题时首先要让学生弄明白两个问题:一是物体做圆周运动需要的向心力二是提供的向心力只有当提供的力能满足它需要的向心力时即“供”与“需”平衡时物体才能在稳定的轨道上做圆周运动,否则物体将发生变轨现象——物体远离圆心或靠近圆心当卫星受到的万有引力不够提供卫星做圆周运动所需的向心力时,卫星将做离心运动,当卫星受到的万有引力大于做圆周运动所需的向心力时卫星将在较低的椭圆轨道上运动,做近心运动导致变轨的原因是卫星或飞船在引力之外的外力,如阻力、发动机的推力等作用下,使运行速率发生变化,从而导致“供”与“需”不平衡而导致变轨这是卫星或飞船的不稳定运行阶段,不能用公式分析速度变化和轨道变化的关系例一宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站,可采取的方法是()A.飞船加速直到追上空间站,完成对接B.飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上空间站完成对接C.飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接D.无论飞船采取何种措施,均不能与空间站对接错解选A错误原因分析不清楚飞船速度变化导致供与需不平衡而导致出现变轨答案选B分析先开动飞船上的发动机使飞船减速,此时万有引力大于所需要的向心力,飞船做近心运动,到达较低轨道时,由得,可知此时飞船运行的周期小于空间站的周期,飞船运行得要比空间站快当将要追上空间站时,再开动飞船上的发动机让飞船加速,使万有引力小于所需要的向心力而做离心运动,到达空间站轨道而追上空间站,故B正确如果飞船先加速,它受到的万有引力将不足以提供向心力而做离心运动,到达更高的轨道,这使它的周期变长这样它再减速回到空间站所在的轨道时,会看到它离空间站更远了,因此C错
二、不会分析能量转化导致错解例二人造地球卫星在轨道半径较小的轨道A上运行时机械能为EA,它若进入轨道半径较大的轨道B运行时机械能为EB,在轨道变化后这颗卫星 A.动能减小,势能增加,EB>EA B.动能减小,势能增加,EB=EA C.动能减小,势能增加,EB<EA D.动能增加,势能增加,EB>EA 错解选D错误原因分析没有考虑到变轨过程中万有引力做功导致错解...。