轨道力学试题及答案解析
单项选择题（每题2分，共10题）
1.轨道力学中，二体问题的轨道形状一般是（）
A.直线B.抛物线C.椭圆
答案：C
2.航天器在轨道上运行时，不受以下哪种力作用（）
A.万有引力B.摩擦力C.太阳光压
答案：B
3.开普勒第一定律指出行星轨道是（）
A.圆形B.椭圆C.双曲线
答案：B
4.轨道半长轴增大，航天器运行周期会（）
A.减小B.增大C.不变
答案：B
5.以下哪个是轨道力学常用的坐标系（）
A.直角坐标系B.球坐标系C.轨道坐标系
答案：C
6.卫星轨道高度越高，其线速度（）
A.越大B.越小C.不变
答案：B
7.二体问题中，描述航天器运动状态最少需要几个参数（）
A.3个B.6个C.9个
答案：B
8.轨道偏心率为0时，轨道形状是（）
A.椭圆B.抛物线C.圆
答案：C
9.航天器变轨时，主要改变的是（）
A.轨道倾角B.轨道高度C.以上都可能
答案：C
10.地球同步轨道的周期约为（）
A.12小时B.24小时C.36小时
答案：B
多项选择题（每题2分，共10题）
1.影响航天器轨道的摄动力有（）
A.地球非球形引力B.大气阻力C.日月引力
答案：ABC
2.开普勒定律包括（）
A.轨道定律B.面积定律C.周期定律
答案：ABC
3.轨道要素包含（）
A.半长轴B.偏心率C.轨道倾角
答案：ABC
4.常用的轨道机动类型有（）
A.霍曼转移B.脉冲变轨C.连续变轨
答案：ABC
5.轨道力学在以下哪些领域有应用（）
A.航天工程B.天文观测C.导航定位
答案：ABC
6.以下属于圆锥曲线轨道的有（）
A.椭圆轨道B.抛物线轨道C.双曲线轨道
答案：ABC
7.确定航天器轨道需要测量的物理量有（）
A.位置B.速度C.加速度
答案：AB
8.航天器轨道控制的目的包括（）
A.进入目标轨道B.保持轨道C.轨道交会
答案：ABC
9.轨道力学中的能量包含（）
A.动能B.势能C.内能
答案：AB
10.轨道设计需要考虑的因素有（）
A.任务需求B.轨道寿命C.发射条件
答案：ABC
判断题（每题2分，共10题）
1.二体问题中航天器的机械能守恒。（√）
2.轨道偏心率越大，轨道越圆。（×）
3.地球静止轨道就是地球同步轨道。（×）
4.航天器在轨道上只受万有引力作用。（×）
5.开普勒定律只适用于行星绕太阳运动。（×）
6.轨道倾角为0时，轨道在赤道平面内。（√）
7.航天器变轨不需要消耗能量。（×）
8.轨道周期与轨道半长轴无关。（×）
9.轨道力学可用于计算小行星轨道。（√）
10.太阳同步轨道的轨道倾角一定是90度。（×）
简答题（每题5分，共4题）
1.简述开普勒第二定律。
答案：开普勒第二定律即面积定律，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，反映了行星在轨道上运行速度的变化规律，近日点速度快，远日点速度慢。
2.什么是霍曼转移？
答案：霍曼转移是一种最节省能量的轨道转移方式。它利用椭圆轨道与初始、目标轨道相切，航天器在两个切点处进行两次脉冲变轨，实现从一个轨道转移到另一个轨道。
3.简述轨道要素的作用。
答案：轨道要素用于确定航天器轨道的形状、大小、空间方位及航天器在轨道上的位置等。通过这组参数，能准确描述和预测航天器在空间中的运行状态。
4.影响航天器轨道寿命的因素有哪些？
答案：主要因素有大气阻力，使航天器轨道高度降低；地球非球形引力，改变轨道形状和参数；日月引力摄动；还有太阳光压等，这些因素综合影响轨道寿命。
讨论题（每题5分，共4题）
1.讨论轨道力学在深空探测中的重要性。
答案：轨道力学为深空探测任务提供轨道设计基础，确保探测器准确到达目标天体。能精确计算飞行轨迹、变轨时机，合理规划任务流程，有效利用能源，提高探测成功率，对深空探索意义重大。
2.如何优化航天器轨道以满足不同任务需求？
答案：根据任务确定轨道类型，如通信选同步轨道。考虑轨道高度、倾角等要素，结合发射能力与成本。利用摄动优化，减少燃料消耗，同时兼顾轨道寿命、空间环境等因素，综合优化轨道。
3.谈谈轨道力学与卫星导航系统的关系。
答案：轨道力学是卫星导航系统的核心基础。通过精确计算卫星轨道，确定