卫星变轨问题附知识点及相关习题的答案文档格式.docx
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卫星需要的向心力
增大了,但万有引力
没变,因此卫星将开始做离心运动,进入椭圆形的转移轨道Ⅱ。
点火过程中卫星的线速度增大。
在转移轨道上,卫星从近地点P向远地点Q运动过程只受重力作用,重力做负功,速度减小。
在远地点Q时如果不进行再次点火,卫星将继续沿椭圆轨道运行,从远地点Q回到近地点P,不会自动进入同步轨道。
这种情况下卫星在Q点受到的万有引力大于以速率v3沿同步轨道运动所需要的向心力,因此卫星做向心运动。
为使卫星进入同步轨道,在卫星运动到Q点时必须再次启动卫星上的小火箭,短时间内使卫星的速率由v3增加到v4,使它所需要的向心力
增大到和该位置的万有引力相等,这样就能使卫星进入同步轨道Ⅲ而做匀速圆周运动。
结论是:
要使卫星由较低的圆轨道进入较高的圆轨道,即增大轨道半径(增大轨道高度h),一定要给卫星增加能量。
四、练习题
1.如图,地球赤道上山丘e,近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地球做匀速圆周运动。
设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3,向心加速度分别为a1、a2、a3,则
A.v1>
v2>
v3B.v1<
v2<
v3C.a1>
a2>
a3D.a1<
a3<
a2
2.据报道,“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200km和100km,运行速率分别为v1和v2。
那么,v1和v2的比值为(月球半径取1700km)
A.
B.
C.
D.
3.我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。
飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点343千米处点火加速,由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。
下列判断正确的是
A.飞船变轨前后的速度相等
B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于超重状态
C.飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度
D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
4.2009年2月11日,俄罗斯的“宇宙—2251”卫星和美国“铱—33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。
这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。
碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。
假定有甲、乙两块碎片,绕地球运动的轨道都是圆,甲的运行速率比乙的大,则下列说法中正确的是
A.甲的运行周期一定比乙的长B.甲距地面的高度一定比乙的高
C.甲的向心力一定比乙的小D.甲的加速度一定比乙的大
5.近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2。
设在卫星l、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2,则
A. B. C. D.
6.太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。
下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象。
图中坐标系的横轴是lg(T/T0)。
纵轴是lg(R/R0);
这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T0和R0分别是水星绕太阳的周期和相应的圆轨道半径。
下列4幅图中正确的是
A.B.C.D.
7.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);
然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;
最后奔向月球。
如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比,
A.卫星速度增大,角速度减小B.卫星速度增大,角速度增大
C.卫星速度减小,角速度增加D.卫星速度减小,角速度减小
参考答案
1.D2.C3.C4.D5.B6.B.7.D
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