【高中物理】宇宙航行（变轨和双星问题） 课件 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、卫星变轨 双星问题第七章 万有引力与宇宙航行一、卫星变轨 卫星在轨道1上稳定运行。无动力运行1.卫星的变轨原理卫星的变轨原理 匀速圆周运动1一、卫星变轨 问题1：卫星从轨道1转移到更高的轨道2或 者3上运行，如何实现？问题2：卫星从轨道3转移到更低的轨道2或 者1上运行，如何实现？近心运动向前点火减速 离心运动 向后点火加速加速轨道升高，减速轨道降低加速轨道升高，减速轨道降低123一、卫星变轨2.卫星的变轨过程v2v4v1123 1轨道做匀速圆周运动 3轨道做匀速圆周运动 A点做离心运动 v3一、卫星变轨3.变轨时速度大小比较v2v3v4v11234.变轨时加速度大小比较5.不同轨道运动周期比

2、较切点处轨道越高速度越快【例1】如图所示,已知同步轨道和“墓地轨道”的轨道半径分别为 R1、R2,转移轨道与同步轨道、“墓地轨道”分别相切于P、Q点，地球自转周期为T0,则北斗二号G2卫星 （）A.在“墓地轨道”运行时的速度大于其在同步轨道运 行的速度。B.在转移轨道上经过P点的加速度大于在同步轨道上经 过P点的加速度。C.在转移轨道上点的P速度小于转移轨道上Q点的速度。D.沿转移轨道从P点运行到Q点所用最短时间为D图1二、双星问题二、双星问题1.双星模型 如图所示，宇宙中两个靠得比较近的天体，不考虑其他天体的引力作用，只在彼此间的万有引力作用下绕其连线上的某固定点做匀速圆周运动，称为“双星”

3、模型。m1m22.特点 向心力由万有引力提供 周期 T 及角速度 都相同 O O二、双星问题L Lm1m2r1r2O O问题1.若在双星模型中，图中 L、m1、m2、G 为已知量，双星模型的质量、轨道半径有何关系？对对m1有有：对对m2有：有：且：且：二、双星问题得：双星模型的轨道半径与质量成反比联立得：L Lm1m2r1r2O O二、双星问题问题2.若在双星模型中，图中 L、m1、m2、G 为已知量，双星模型运动的周期如何表示？L Lm1m2r1r2O O二、双星问题联立得：根据：得：L Lm1m2r1r2O O【例2】有一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图7所示.若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动.根据所学知识，下列说法中正确的是 （）图2A.双黑洞的角速度之比 12M2M1B.双黑洞的轨道半径之比 r1r2M2M1C.双黑洞的线速度大小之比 v1v2M1M2D.双黑洞的向心加速度大小之比 a1a2M2M1BD