卫星变轨问题+多星模型.-2025届新高考物理
卫星变轨问题多星模型
考情探究。
1.高考真题考点分布
题型
考点考查
考题统计
选择题
变轨问题
2024年安徽卷
选择题
追及相遇问题
2023年湖北卷
选择题
双星问题
2023年福建卷
2.命题规律及备考策略
【命题规律】高考对这不内容的考查比较频繁，多以选择题的形式出现，题目的背景材料多为我国在航天领域
取得的成就，比如神州飞船、天宫轨道舱等。
【备考策略】
1.掌握卫星变轨问题和追及相遇问题的基本规律。
2.掌握双星模型和多星模型的基本规律。
【命题预测】重点关注卫星变轨问题和追及相遇问题的基本规律。
考点梳理。
一、卫星的两类变轨
两类变轨
离心运动
近心运动
示意图
变轨起因
卫星速度突然增大
卫星速度突然减小
万有引力与向心力
GMm
2
2m-
GMm >m
的大小关系
r
T
二、天体追及相遇问题
绕同一中心天体，在同一轨道平面内不同高度上同向运行的卫星，因运行周期的不同，两颗卫星有时相距
最近，有时又相距最远，这就是天体中的“追及相遇”问题。
三、双星、三星和多星模型
“双星”模型
“三星”模型
“四星”模型
情景导图
+「*
J
转动方向、周期、角速度、线
转动方向、周期、角速度、线
转动方向、周期、角速度相
运动特点
速度大小均相同，圆周运动
速度大小均相同，圆周运动
同，运动半径一般不等
半径相等
半径相等
两星间的万有引力提供两星
各星所受万有引力的合力提
各星所受万有引力的合力提
受力特点
圆周运动的向心力
供圆周运动的向心力
供圆周运动的向心力
考点精讲
考点一卫星的变轨问题
考向变轨前后各运行物理参量的比较
Ⅲ
(1)速度：设卫星在圆轨道I和Ⅲ上运行时的速率分别为、3，在轨道上过A点和B点时速率分别为v4、vg。
在A点加速，则vA>,在B点加速，则>vB,又因M>,故有vA>>>vg
(2)加速度：因为在A点，卫星只受到万有引力作用，故不论从轨道1还是轨道Ⅱ上经过A点，卫星的加速度都相
同，同理，经过B点加速度也相同。
(3)周期：设卫星在I、Ⅱ、Ⅲ轨道上的运行周期分别为T、T、工，轨道半径分别为T、T2(半长轴)、T3,由开普勒第
三定律子=太可知T<<
(4)机械能：在一个确定的圆（椭圆）轨道上机械能守恒。若卫星在1、Ⅱ、Ⅲ轨道的机械能分别为E、E2、E,则
E
②在B点，由椭圆Ⅱ变至圆周Ⅲ时，发动机向后喷气，推力做正功，动能增加、势能不变、机械能增加：
反之也有相应的规律。
典例引领
题目1)2024年1月5日，我国在酒泉卫星发射中心成功将天目一号气象星座15-18星（以下简称天目星）
发射升空，并顺利进入预定轨道。此发射变轨过程可简化为如图所示模型，先将天目星发射到较低的圆形
轨道I上，经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ，最后在椭圆轨道的远地点B再次点火将天目星送入
