1、第 15 点 卫星轨道调整的原理剖析1人造卫星沿圆轨道和椭圆轨道运行的条件当卫星与火箭分离时，设卫星的速度为 v，卫星距离地心为 r，并设此时速度与万有引力垂直(通过地面控制可以实现)，如图 1 所示，若卫星以速度 v 绕地球做圆周运动，则所需要的向心力为 F 向 m ，卫星受到的万有引力 FGv2r Mmr2图 1(1)当 F F 向 时，卫星将做圆周运动若此时刚好是离地面最近的轨道，则可求出此时的发射速度 v7.9 km/s.(2)当 FF 向 时，卫星在引力作用下，向地心做椭圆运动因此，星、箭分离时的速度是决定卫星运行轨道的主要因素2.人造卫星的轨道调整如图 2 所示，以卫星从近地圆轨道
2、变轨到圆轨道为例加以分析图 2在圆轨道稳定运行时满足 m (rA为 A 到地心的距离) 若在 A 点提高速度(卫星自GMmrA2 vA2rA带推进器可完成这个任务)至 vA则有 m ，则卫星做离心运动，将在椭圆轨道GMmrA2 vA 2rA上运动，若不再通过推进器改变速度，则会一直在椭圆轨道上运动当卫星到达 B 点时，若要使卫星在圆轨道上运行，则必须在 B 点再次提速由此可以看出，卫星由低轨道变到高轨道必须在适当的位置提速，同理，由高轨道变到低轨道必须在适当的位置减速对点例题 2013 年 6 月 23 日 10 时 07 分，在航天员聂海胜的精准操控和张晓光、王亚平的密切配合下， “神舟十号
3、”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现手控交会对接如果对接前飞船和飞行器在同一轨道上运行，飞船与前面飞行器对接，飞船为了追上飞行器，可采用的方法是( )A飞船加速追上飞行器，完成对接B飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上飞行器完成对接C飞船加速至一个较低轨道再减速追上飞行器完成对接D无论飞船如何采取措施，均不能与飞行器对接解题指导 飞船要追上飞行器，应先减速，使它的半径减小，当飞船运动到合适的位置时再加速，使其轨道半径增大，当刚好运动到飞行器所在轨道时停止加速，则飞船的速度刚好等于飞行器的速度，可以完成对接，故 B 正确答案 B我国某同步卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道如图 3
4、为第四次变轨的示意图，卫星先沿椭圆轨道飞行，后在远地点 P 处实现变轨，由椭圆轨道进入同步轨道，则该卫星( )图 3A在轨道上的周期比地球自转周期大B在轨道 上的加速度比在轨道 上任意一点的加速度大C在轨道上经过 P 点的速度比在轨道 上经过 P 点的速度小D在轨道上的速度比在轨道 上任意一点的速度大答案 C解析 轨道是同步轨道，卫星在此轨道上运行的周期等于地球的自转周期，故 A 错误；卫星在轨道和轨道上经过 P 点时所受的万有引力相等，所以加速度相等，故 B 错误；卫星在轨道上的 P 点速度较小，万有引力大于所需的向心力，会做近心运动，要想进入圆轨道，需加速，使万有引力等于所需要的向心力，所以卫星在轨道上经过 P 点的速度小于在轨道上经过 P 点时的速度，故 C 正确，D 错误
