6.5宇宙航行-之卫星变轨问题4-7资料

6.4.2宇宙航行卫星变轨问题卫星变轨问题思考：卫星是如何从低轨道进入高轨道的！VF引F引＜F向F引＞F向卫星变轨原理MmA点速度—内小外大〔在A点看轨迹〕在A点万有引力相同AvF引12R卫星在圆轨道运行速度V1V2θ＞900减小卫星变轨原理v3F引L卫星变轨原理使卫星进入更高轨道做圆周运动v3v4·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。卫星变轨原理1、卫星在二轨道相切点万有引力相同速度—内小外大〔切点看轨迹〕2、卫星在椭圆轨道运行近地点---速度大远地点---速度小卫星的回收1、如下图，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，以下说法正确的选项是〔〕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QP2·311、如下图，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，以下说法正确的选项是〔〕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QP2·31【解答】解：A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，故A错误；1、如下图，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，以下说法正确的选项是〔〕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QP2·31【解答】解：B、轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道3上角速度较小，故B正确；1、如下图，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，以下说法正确的选项是〔〕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QP2·31【解答】解：C、所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度．故C错误，同理可知D正确．BD2、如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为h1的近地轨道Ⅰ上．在卫星经过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道Ⅲ.地球外表重力加速度为g，地球自转周期为T，地球的半径为R．〔1〕近地轨道Ⅰ上的速度大小；〔2〕远地点B距地面的高度。2、如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为h1的近地轨道Ⅰ上．在卫星经过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道Ⅲ.地球外表重力加速度为g，地球自转周期为T，地球的半径为R．〔1〕近地轨道Ⅰ上的速度大小；〔2〕远地点B距地面的高度。解析:

〔1〕设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常数为G，卫星在A点的加速度为v，根据牛顿第二定律在轨道I上在地球外表2、如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为h1的近地轨道Ⅰ上．在卫星经过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道Ⅲ.地球外表重力加速度为g，