人造衛(wèi)星問題

1、第六章 萬有引力與航天第五節(jié)第五節(jié) 宇宙航行宇宙航行人造衛(wèi)星一、人造衛(wèi)星“運動參量”之間的關系1. rv=引nFF22=地M mGmrrv即GMrv= rv2. r一、人造衛(wèi)星“運動參量”之間的關系=引nFF22=地M mGmrr 3即GMr =r 一、人造衛(wèi)星“運動參量”之間的關系3. rT2由T =得，rT4. ran=nFF引22=地M mGmrrv困難在哪兒？22=地即nMGarrvnra例題 1 在圓軌道上質量為在圓軌道上質量為m的人造地球衛(wèi)的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為地面上的重力加速度為g，則（，則（ ）A.A.衛(wèi)

2、星運行的速度為衛(wèi)星運行的速度為2gRB.B.衛(wèi)星運行的周期為衛(wèi)星運行的周期為24Rg C.C.衛(wèi)星的加速度為衛(wèi)星的加速度為12gD.D.衛(wèi)星的角速度為衛(wèi)星的角速度為122gRBDBD例題 2有兩顆人造衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周有兩顆人造衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運動，已知它們的軌道半徑之比運動，已知它們的軌道半徑之比r1r2= =4 1求這兩顆衛(wèi)星的：求這兩顆衛(wèi)星的：（1 1）線速度之比；）線速度之比；（2 2）角速度之比；）角速度之比；（3 3）周期之比；）周期之比；（4 4）向心加速度之比）向心加速度之比. .v1 v2=1 21 2=1 8T1 T2=8 1a1 a2=1 16二、幾種常見衛(wèi)

3、星1. 近地衛(wèi)星特點引F G nF2MmGRmg2mRv=7.9km/s即RRGMgv第一宇宙速度第一宇宙速度最大環(huán)繞速度最大環(huán)繞速度二、幾種常見衛(wèi)星2. 同步衛(wèi)星特點地球 衛(wèi)星 周期一定高度一定速率一定平面一定3. 極地衛(wèi)星思考：思考：1.所有衛(wèi)星軌道平面有何特點？能否所有衛(wèi)星軌道平面有何特點？能否出現(xiàn)第出現(xiàn)第3條軌道？條軌道？不能不能2.放在地球赤道上的一個物體，和近地放在地球赤道上的一個物體，和近地衛(wèi)星相比較，誰的衛(wèi)星相比較，誰的大？大？ v呢呢？ a呢？呢？思考：思考：例題 3一顆地球同步衛(wèi)星一顆地球同步衛(wèi)星A與一顆在同一軌道平面的與一顆在同一軌道平面的人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星B，繞地球同向運

4、行。已知衛(wèi)星，繞地球同向運行。已知衛(wèi)星B的的軌道半徑為同步衛(wèi)星軌道半徑為同步衛(wèi)星A軌道半徑的軌道半徑的1/ /4，衛(wèi)星，衛(wèi)星B恰好經(jīng)過地面一固定恰好經(jīng)過地面一固定C的正上方，求：的正上方，求：（1 1）比較）比較A、B、C三者的線速度大?。蝗叩木€速度大??；（2 2）比較）比較A、B、C三者的角速度速度大??；三者的角速度速度大??；（3 3）比較）比較A、B、C三者的向心加速度大小。三者的向心加速度大小。（4 4）衛(wèi)星）衛(wèi)星B經(jīng)過多長時間再次出現(xiàn)在經(jīng)過多長時間再次出現(xiàn)在C物體的正上方物體的正上方vBvAvCB A= CaBaAaC17day已知：地球半徑為已知：地球半徑為R，其自轉周期為，其自轉

5、周期為T，地面，地面的重力加速度為的重力加速度為g，一顆地球同步衛(wèi)星正繞地一顆地球同步衛(wèi)星正繞地球運轉，求：該衛(wèi)星距地面的高度？球運轉，求：該衛(wèi)星距地面的高度？例題 422324gR ThR三、衛(wèi)星發(fā)射、變軌問題123AB1.在近地1軌道上2.在橢圓2軌道上3.更高的3軌道上越往更高軌道上發(fā)射衛(wèi)星，需要的越往更高軌道上發(fā)射衛(wèi)星，需要的速度越大，還是越小？速度越大，還是越??？思考：思考：越大越大第一宇宙速度最大環(huán)繞速度近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度最小的發(fā)射速度123AB例題 5已知：發(fā)射某顆衛(wèi)星時，先將它發(fā)射到近地圓形軌道已知：發(fā)射某顆衛(wèi)星時，先將它發(fā)射到近地圓形軌道1 1上，然上，然后進入橢圓軌道后進入

6、橢圓軌道2 2環(huán)繞，最后進入更高圓形軌道環(huán)繞，最后進入更高圓形軌道3 3，軌道，軌道1 1、2 2相切于相切于A A點，軌道點，軌道2 2、3 3相切于相切于B B點，則當衛(wèi)星分別在點，則當衛(wèi)星分別在1 1、2 2、3 3軌道上正常環(huán)繞時軌道上正常環(huán)繞時（1）比較）比較v1和和vA的大?。康拇笮?？（2）比較）比較vB和和vA的大小？的大??？（3）比較）比較vB和和v3的大??？的大??？（4）比較）比較v1和和v3的大??？的大??？（5）比較）比較v1和和vB的大??？的大??？速度比較（6）比較）比較vA和和v3的大小？的大?。?23AB例題 5已知：發(fā)射某顆衛(wèi)星時，先將它發(fā)射到近地圓形軌道已知：發(fā)射

7、某顆衛(wèi)星時，先將它發(fā)射到近地圓形軌道1 1上，然上，然后進入橢圓軌道后進入橢圓軌道2 2環(huán)繞，最后進入更高圓形軌道環(huán)繞，最后進入更高圓形軌道3 3，軌道，軌道1 1、2 2相切于相切于A A點，軌道點，軌道2 2、3 3相切于相切于B B點，則當衛(wèi)星分別在點，則當衛(wèi)星分別在1 1、2 2、3 3軌道上正常環(huán)繞時軌道上正常環(huán)繞時（1）比較）比較a1和和aA的大?。康拇笮?？（2）比較）比較aB和和aA的大?。康拇笮?？（3）比較）比較aB和和a3的大??？的大??？（4）比較）比較a1和和a3的大??？的大?。浚?）比較）比較a1和和aB的大小？的大小？加速度比較（6）比較）比較aA和和a3的大小？的大??？例題 6 我國將要發(fā)射一顆繞月運行的探月衛(wèi)星我國將要發(fā)射一顆繞月運行的探月衛(wèi)星“嫦娥嫦娥1號號”.設該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼設該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面近月球表面.已知月球的質量約為地球質量的已知月球的質量約為地球質量的1/81，月球的半徑約為地球半徑的，月球的半徑約為地球半徑的1/4，地球上，地球上的第一宇宙速度約為的第一宇宙速度約為7.9 km/s，則該探月衛(wèi)星，則該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為繞月運行的速率約為 （ ）A. 0.4 km/s B. 1.8 km/s C. 11 km/s