《【临门一脚】高考物理三轮冲刺过关》预测06 不同轨道的卫星的物理量比较与卫星变换问题（原卷版）

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2021 年高考物理【临门一脚】（全国通用）

预测 06 不同轨道的卫星的物理量比较与卫星变换问题

概率预测 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

题型预测选择题☆ ☆ ☆ ☆ 计算题☆

考向预测

此部分仍然以现代航天科技或物理前沿为背景，考查考生对万有引力

定律、牛顿运动定律的理解与应用，要关注我国航空航天事业的发

展。有时还涉及卫星变轨、能量及多星问题，题型多为选择题。

1.一个模型

天体（包括卫星）的运动可简化为质点的匀速圆周运动模型。

2.两组公式

G＝m＝mω2r＝mr＝ma

G＝mg（g为天体表面处的重力加速度）

3.卫星的运行轨道（如图所示）

（1）赤道轨道：卫星的轨道在赤道平面内，同步卫星就是其中的一种。

（2）极地轨道：卫星的轨道过南北两极，即在垂直于赤道的平面内，如极地气象卫星。

（3）其他轨道：除以上两种轨道外的卫星轨道，且轨道平面一定通过地球的球心。

4.同步卫星的六个“一定”

1、地面赤道上物体与地球卫星的比较

（1）地面赤道上的物体随地球一起转动，具有相同的角速度，所受万有引力并非全部提

供向心力。

（2）空中绕地球自转的卫星万有引力全部充当向心力，周期和半径有关。

（3）比较地面赤道上物体和空中卫星的运行参数，可借助同步卫星的“桥梁”作用。

2、卫星变轨问题

（1）卫星变轨的运动模型是向心运动和离心运动。当由于某种原因卫星速度 v突然增大时，

有G<m，万有引力不足以提供向心力，卫星将偏离圆轨道做离心运动；当 v突然减小时，

有G>m，卫星将做向心运动。

（2）在不同轨道的同一点，加速度相同、线速度不同、机械能不同。

1．（2020·山东高考真题）我国将在今年择机执行“天问 1号”火星探测任务。质量为 m的着陆器

在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为 t0、速度由 v0减速到零的过程。已知火星的质量

约为地球的 0.1 倍，半径约为地球的 0.5 倍，地球表面的重力加速度大小为 g，忽略火星大气阻力。

若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（

）

A．B．C．D．

2．（2020·全国高考真题）“嫦娥四号”探测器于 2019 年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月

球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的 K倍。已知地球半径 R是月

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