卫星变轨问题高中物理？卫星将做向心运动，轨道半径变小。进入新轨道后，由$v = sqrt{frac{GM}{r}}$可知，运行速度增大，但重力势能、机械能均减少。二、三个物理量的大小比较 速度：设卫星在圆轨道I和III上运行时的速率分别为$v_1$、$v_3$，在轨道II上过A点和B点时速率分别为$v_A$、$v_B$。在A点加速，则$v_A > v_1$；在B点加速，那么，卫星变轨问题高中物理？一起来了解一下吧。
高中物理《卫星变轨问题的分析方法》
卫星变轨问题是高中物理中的一个重要知识点，它涉及到万有引力定律、牛顿第二定律以及开普勒定律等多个物理原理。以下是对卫星变轨问题的详细分析方法：
一、变轨原理及过程
发射阶段：为了节省能量，卫星通常在赤道上顺着地球自转方向发射，进入较低的圆轨道（如轨道I）。
第一次变轨：在轨道I的某点（如A点）进行点火加速，由于速度增加，万有引力不足以提供在该轨道上做圆周运动所需的向心力，卫星因此做离心运动，进入椭圆轨道（如轨道II）。
第二次变轨：在椭圆轨道的远地点（如B点）再次点火加速，使卫星进入更高的圆轨道（如轨道III）。
二、物理量的定性分析
速度：
在A点加速后，椭圆轨道上A点的速度（vA）大于圆轨道I上A点的速度（v1）。
在B点加速后，圆轨道III上B点附近的速度（v3）大于椭圆轨道上B点的速度（vB）。
由于轨道I的半径小于轨道III的半径，根据万有引力提供向心力的原理，v1大于v3。
高中物理卫星变轨问题解答如下：
一、卫星变轨的基本原理
卫星在轨道上运动时，其运动状态由向心力和引力共同决定。当向心力与引力平衡时，卫星将保持稳定的圆周运动。然而，当向心力发生变化时，卫星的轨道也会相应发生变化。
二、II轨道变轨分析
在P点为远地点时：
卫星速度最大，且比1轨道P点的速度大。
此时，引力不足以提供所需的向心力，因此卫星将作离心运动，轨道由圆周变为椭圆。
P点成为椭圆轨道的一个远地点。
在Q点为近地点时（虽未直接提及，但根据椭圆轨道特性可推断）：
卫星速度相对较小，但仍需满足椭圆轨道上的动力学条件。
引力与向心力在Q点达到新的平衡，使卫星能够沿椭圆轨道继续运动。
三、从圆周轨道变为椭圆轨道的普遍规律
当卫星在某一点的速度增加（如II轨道在P点），导致引力不足以提供所需的向心力时，卫星将作离心运动，轨道由圆周变为椭圆。
相反，如果卫星在某一点的速度减小（如II轨道在假设的另一点，若其为近地点且速度比3轨道对应点小），导致引力大于所需的向心力时，卫星将作向心运动，同样可能导致轨道由圆周变为椭圆（但此处具体描述以题目中的Q点为远地点情况为准，即速度小导致在Q点附近变轨）。
卫星环绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，公式描述为：线速度=根号下(引力常数*地球质量/轨道半径)，角速度=线速度/轨道半径，周期=2*π*根号下(轨道半径/引力常数*地球质量)，向心加速度=线速度的平方/轨道半径。
“高轨低速大周期”意味着轨道半径越大，线速度、角速度、向心加速度越小，周期越大。需要注意的是，此情景仅适用于卫星，不适用于地球上的物体或椭圆轨道。
地球自转角速度为固定值，半径为已知数，近地卫星、高空卫星和同步卫星均绕地球做匀速圆周运动，线速度、角速度、周期、加速度等物理量可依据轨道半径进行比较。
卫星变轨实质为向心运动与离心运动，通过轨道半径与速度的调整实现。在正圆轨道、椭圆轨道运行的卫星速度与周期变化，遵循“高轨低速大周期”原则。
第一宇宙速度为最大环绕速度，由万有引力提供向心力决定，为地球半径的约7.9公里。第二宇宙速度为最小发射速度，允许卫星环绕地球而不坠落。第三宇宙速度则使飞行器摆脱太阳引力束缚，飞向太阳系之外。
三个宇宙速度均为相对于地心的发射速度，理解卫星物理量的比较与变轨问题需把握“高轨低速大周期”原则，以及不同轨道间物理量的差异。
1. 卫星从低轨道向高轨道变轨时，必须克服地球的万有引力，因此需要外力对其做正功。
2. 在低轨道上，卫星通过喷气获得推力，这个推力使得卫星的动能增加，速度变大，从而引发离心运动。
3. 离心运动过程中，卫星需要克服地球引力做功，速度会减小。
4. 仅通过一次变轨，卫星不可能直接从圆形轨道变为更高的圆形轨道，而会形成椭圆轨道。
5. 为了进入高轨道，卫星必须从椭圆轨道的远地点再次变轨。
6. 在远地点，卫星的速度最小，再次变轨将重复上述过程。
从能量角度进行估算：
7. 假设人造卫星质量为2吨，原轨道半径为342.8公里，变轨至349公里。
8. 卫星重力势能的增加量可以通过公式计算，假设重力加速度值无变化，取10米/秒²。
9. 动能的减少量可以通过万有引力公式计算，其中G为万有引力恒量，M为地球质量。
10. 计算结果显示，卫星在变轨过程中引力势能的增加量远大于动能的减少量。
以上内容参考：百度百科-卫星变轨
高中物理卫星变轨问题解析
高中物理中的卫星变轨问题，主要涉及到卫星在不同轨道上的运动状态及其转变机制。以下是对该问题的详细解析：
一、卫星在不同轨道上的运动状态
圆周轨道运动：当卫星以一定的速度在某一固定轨道上绕地球做圆周运动时，其所需的向心力完全由地球的万有引力提供。此时，卫星的速度和轨道半径保持恒定。
椭圆轨道运动：当卫星的速度发生变化，导致万有引力与所需的向心力不再平衡时，卫星将不再沿圆周轨道运动，而是进入椭圆轨道。在椭圆轨道上，卫星的速度和与地球的距离（即轨道半径）都会发生变化。
二、卫星变轨的机制
从圆周轨道到椭圆轨道的转变：
当卫星在某一圆周轨道上的某点（如P点）速度增大时，由于速度增大导致所需的向心力增大，但万有引力并未增大（因为引力和速度无关），因此万有引力将不足以提供所需的向心力。此时，卫星将做离心运动，从圆周轨道转变为椭圆轨道。在椭圆轨道上，该点（P点）将成为椭圆的一个远地点，且速度最大。
以上就是卫星变轨问题高中物理的全部内容，高一物理专题十四：卫星的变轨问题 一、卫星变轨原理 卫星绕天体稳定运行时，其运动状态由万有引力与所需向心力之间的平衡关系决定。稳定运行时：万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，即$F_{万} = F_{n} = mfrac{v^{2}}{r}$（其中$F_{万}$为万有引力，$F_{n}$为向心力，内容来源于互联网，信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。
