发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形轨道上,在卫星经过A点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为A,远地点为B。在卫

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 万有引力定律/2022-10-08 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形轨道上,在卫星经过A点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为A,远地点为B。在卫星沿椭圆轨道运动经过B点再次点火实施变轨,将卫星送入同步轨道(远地点B在同步轨道上),如图所示。两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速,并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,求

(1)地球的第一宇宙速度;
(2)卫星在圆形轨道运行接近A点时的加速度大小;
(3)卫星同步轨道距地面的高度。

◎ 答案

(1)卫星作圆周运动向心力由重力提供   …2分
解得:   …1分
(2)设地球质量为M,卫星质量为m,万有引力常量为G、卫星在近地圆轨道运动接近A点时的加速度为,根据牛顿第二定律 …2分
物体在地球表面上受到的万有引力等于重力  …1分
……1分
(3)设同步轨道距地面高度为h2,根据牛顿第二定律有:
…2分
由上式解得:……………………………………………1分

◎ 解析

本题考查万有引力定律的应用,第一宇宙速度是贴近地球表面运动的线速度,可借助黄金代换式求解

◎ 知识点

    专家分析,试题“发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形轨道上,在卫星经过A点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为A,远地点为B。在卫…”主要考查了你对  【万有引力定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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