人造卫星发射与回收.ppt

人造卫星的发射和回收 思考 人造卫星在低轨道上运行 要想让其在高轨道上运行 应采取什么措施 在低轨道上加速 使其沿椭圆轨道运行 当行至椭圆轨道的远点处时再次加速 即可使其沿高轨道运行 变轨问题 1 2 L 使卫星进入更高轨道做圆周运动 非远地点变轨 向高轨卫星的发射 卫星的回收 一 卫星的变轨问题 v2 v1 v4 v3 v1 v4 v2 v1 v4 v3 v2 v3 点火加速 在椭圆轨道上运行 第一次变轨 第二次变轨 点火加速 在圆轨道上稳定运行 变轨 问题 2 典型实例 1 分析思路 定态运行 看公式 动态变轨 析供需 1 圆轨道与椭圆轨道的互变 A点 加速 椭圆 减速 圆 B点 近地点 远地点 圆 椭圆 减速 椭圆 加速 圆 圆 椭圆 加速度关系呢 a v2 r仅适用于圆周运动 1 如图所示 发射同步卫星时 先将卫星发射至近地圆轨道1 然后经点火使其沿椭圆轨道2运行 最后再次点火将其送入同步圆轨道3 轨道1 2相切于P点 2 3相切于Q点 当卫星分别在1 2 3上正常运行时 以下说法正确的是 A 在轨道3上的速率大于1上的速率B 在轨道3上的角速度小于1上的角速度C 在轨道2上经过Q点时的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率D 在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上经过P点时的加速度 BD 嫦娥奔月 图 视频 16 2 2007年10月24日 嫦娥一号 卫星星箭分离 卫星进入绕地轨道 在绕地运行时 要经过三次近地变轨 12小时椭圆轨道 24小时椭圆轨道 48小时椭圆轨道 修正轨道 地月转移轨道 11月5日11时 当卫星经过距月球表面高度为h的A点时 再经三次变轨 12小时椭圆轨道 3 5小时椭圆轨道 最后进入周期为T的极月圆轨道 如图所示 A 嫦娥一号 由 到 需加速 由 到 需减速B 发射 嫦娥一号 的速度必须达到第三宇宙速度C 在绕月圆轨道上 卫星周期与卫星质量有关D 卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比E 在绕月圆轨道上 卫星受地球的引力大于受月球的引力 发射 D 3 2007年10月24日 嫦娥一号 卫星星箭分离 卫星进入绕地轨道 在绕地运行时 要经过三次近地变轨 12小时椭圆轨道 24小时椭圆轨道 48小时椭圆轨道 修正轨道 地月转移轨道 11月5日11时 当卫星经过距月球表面高度为h的A点时 再经三次变轨 12小时椭圆轨道 3 5小时椭圆轨道 最后进入周期为T的极月圆轨道 如图所示 若月球半径为R 试写出月球表面重力加速度的表达式 发射 对接问题 宇宙飞船与空间站的对接 空间站实际上就是一个载有人的人造卫星 那么 地球上的人如何登到空间站 空间站上的人又如何返回地面 这些活动都需要通过宇宙飞船来完成 这就存在一个宇宙飞船与空间站对接的问题 思考 能否把宇宙飞船先发射到空间站的同一轨道上 再通过加速去追上空间站实现对接呢 不行 因为飞船加速后做离心运动会偏离原来的圆轨道而无法与空间站对接 飞船首先在比空间站低的轨道运行 当运行到适当位置时 再加速运行到一个椭圆轨道 通过控制轨道使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点 便可实现对接 如图所示 空间站 飞船 4 在太空中有两飞行器a b 它们在绕地球的同一圆形轨道上同向运行 a在前b在后 它都配有能沿运动方向向前或向后喷气的发动机 现要想b尽快追上a并完成对接 b应采取的措施是 A 沿运动方向喷气B 先沿运动方向喷气 后沿运动反方向喷气C 沿运动反方向喷气D 先沿运动反方向喷气 后沿运动方向喷气 B 5 发射地球同步卫星时 先将卫星发射至近地圆轨道1 然后经点火 使其沿椭圆轨道2运动 最后再次点火 将卫星送入同步圆轨道3 轨道2与轨道1相切于近地点Q 轨道2与轨道3相切于远地点P 如图所示 设卫星在圆轨道1运动的速率为V1 在圆轨道3运行的速率为V3 在椭圆轨道2的近地点的速率为V2 在远地点的速率为V4 则 它们的速度大小关系为 设卫星在圆轨道1运动到Q点加速度为a1 在椭圆轨道2运行到Q点的加速度为a2 在椭圆轨道2运动到P点的加速度为a3 在圆轨道3运动到P点的加速度为a4 则加速度大小关系为 1 卫星变轨问题 6 如图所示 卫星由地面发射后 经过发射轨道进入停泊轨道 然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道 再次调速后进入工作轨道 卫星开始对月球进行探测 已知地球与月球的质量之比为a 卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b 卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动 则 A 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为 a b 1 2B 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为 b a 1 2C 卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时 卫星必须加速D 卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度 AC 7 2007年11月5日 嫦娥一号 探月卫星沿地月转移轨道到达月球 在距月球表面200km的P点进行第一次 刹车制动 后被月球俘获 进入椭圆轨道 绕月飞行 然后 卫星在P点又经过两次 刹车制动 最终在距月球表面200km的圆形轨道 上绕月球做匀速圆周运动 如图所示 则下列说法正确的是 A 卫星在轨道 上运动的周期比沿轨道 运动的周期长B 卫星在轨道 上运动的周期比沿轨道 运动的周期短C 卫星在轨道 上运动的加速度小于沿轨道 运动到P点 尚未制动 时的加度度D 卫星在轨道 上运动加速度等于沿轨道 运动到P点 尚未制动 时的加速度 BD 9 如图所示 a b c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星 下列说法正确的是 A b c的线速度大小相等 且大于a的线速度B b c的向心加速度大小相等 且大于a的向心加速度C c加速可追上同一轨道上的b b减速可等到同一轨道上的cD a卫星由于某种原因 轨道半径缓慢减小 其线速度将变大 D 10 宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动 若飞