人造地球卫星复习课.ppt

1、人造地球卫星,例1.若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是 （ ） A.卫星的轨道半径越大，它的 运行速度越大 B.卫星的轨道半径越大，它的 运行速度越小 C.卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的 向心力越大 D.卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的 向心力越小,B D,例2. 从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B，绕地球做匀速圆周运动的半径之比为RARB=41，求它们的线速度大小之比。 下面是某同学的一种解法,请判断其解法是否正确。若是正确的，请你作出评价；若是错误的，请分析其出错的原因并给出正确的解答。 解：卫星绕地球作匀速圆周运动所需的向心力 设A，B两颗卫星的质量分

2、别为mA、mB，则,由、得,答：这种解法不对。,错在没有考虑重力加速度与高度有关。根据万有引力定律知道,由/得，,可见，该同学把A、B两卫星的重力加速度gA，gB当作相同的g来处理是不对的。,题目,下页,正确解答：,卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有,由 、 ，得,题目,上页,例3有两行星A和B（均可看为匀质球体），质量之比MAMB 21，半径之比RA：RB 12.两行星各有一卫星分别为a和b，卫星运动的圆形轨道半径分别为ra和rb, rarb = 13.求两卫星运行周期之比Ta:Tb.,解见下页,解：,卫星绕各自行星做圆周运动，向心力为行星对卫星的万有引力,对于

3、卫星a ,由可得 ,同理对于卫星b可得 ,由可得 ,把数据代入得 ,例4. 一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R (R为地球半径)，卫星的运动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g。 （1）求人造卫星绕地球转动的角速度。 （2）若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间。,解:,(1)地球对卫星的万有引力提供作圆周运动的向心力,地面表面附近的重力加速度,把r2R代入，解方程可得,（2）卫星下次通过该建筑物上方时，卫星比地球多转2p弧度，所需时间,例5、A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面

4、高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。 （1）求卫星B的运动周期 （2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上）则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？,解:（1）由万有引力定律和向心力公式得,联立得,（2）由题意得 (B-0)t=2 ,由得,代入得,例62003年2月1日，美国哥伦比亚号航天飞机在返回途中解体，造成人类航天史上又一悲剧若哥伦比亚号航天飞机是在赤道上空飞行，轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同设地球的自转角速度为0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g在某时刻航天飞机通过赤道上

5、某建筑物的上方，则到它下次通过该建筑上方所需时间为 ( ),D,例7. 在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道。则 （ ） A.该卫星的发射速度必定大于11.2km/s B.卫星在同步轨道上的运行速度大于7.9km/s C.在轨道上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度 D.卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道,C D,例8. 地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星，相对自己而言静止不动，则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是 ( ) A. 一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等 B. 一人在南极，一个在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍 C. 两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等 D. 两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍,解:地球的同步