6.5宇宙航行之卫星变轨问题4-16课程.ppt

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！ V F引 F引＜F向 F引＞F向 卫星变轨原理 M m A点速度—内小外大（在A点看轨迹） 在A点万有引力相同 A v F引 1 2 R 卫星在圆轨道运行速度V1 V2 θ＞900 减小 卫星变轨原理 v3 F引 L 卫星变轨原理 使卫星进入更高轨道做圆周运动 v3 v4 · 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 例1：如图，在月球附近圆轨道上运行的“嫦娥二号”，到A点时变为椭圆轨道，B点是近月点，则(　　) A．在A点变轨时，“嫦娥二号”必须突然加速 B．在A点变轨时，“嫦娥二号”必须突然减速 C．从A点运动到B点过程中，“嫦娥二号”受到月球的引力减小 D．从A点运动到B点过程中， “嫦娥二号”速率增大 变轨问题 BD 发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1与2相切于Q点，轨道2与3相切于P点，如右图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是 A．卫星在轨道3上的速率大于 它在轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度小 于它在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道1上经过Q点时 的速率小于它在轨道2上经过 Q点时的速率 D．卫星在轨道2上经过P点时 的速率小于它在轨道3上经过P点时的速率 BCD 双星 例2．两个星球组成双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星球中心距离为L，其运动周期为T，已知万有引力常数G，求两星球的总质量。 【检测反馈2】 有一探测卫星在地球赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，探测卫星绕地球运动的周期为T。求： （1）探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径； （2）在距地球表面高度恰好等于地球半径时，探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长。（此探测器观测不受日照影响，不考虑空气对光的折射） 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 Q P 2 · 3 1 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 Q P 2 · 3 1 【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 Q P 2 · 3 1 【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