卫星运行特点分析及应用

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1、.难点7卫星运行特点分析及应用一、卫星的运行及规律一般情况下运行的卫星，其所受万有引力不刚好提供向心力，此时，卫星的运行速率及轨道半径就要发生变化，万有引力做功，我们将其称为不稳定运行即变轨运动；而当它所受万有引力刚好提供向心力时，它的运行速率就不再发生变化，轨道半径确定不变从而做匀速圆周运动，我们称为稳定运行.对于稳定运行状态的卫星，①运行速率不变；②轨道半径不变；③万有引力提供向心力，即GMm/r2=mv2/r成立.其运行速度与其运行轨道处于一一对应关系，即每一轨道都有一确定速度相对应.而不稳定运行的卫星则不具备上述关系，其运行速率和轨道半径都在发生着变化.二、同步卫星的四定

2、地球同步卫星是相对地球表面静止的稳定运行卫星.1.地球同步卫星的轨道平面，非同步人造地球卫星其轨道平面可与地轴有任意夹角，而同步卫星一定位于赤道的正上方，不可能在与赤道平行的其他平面上.2.地球同步卫星的周期：地球同步卫星的运转周期与地球自转周期相同.3.地球同步卫星的轨道半径：据牛顿第二定律有GMm/r2=mω02r，得r=，ω0与地球自转角速度相同，所以地球同步卫星的轨道半径为r=4.24×104km.其离地面高度也是一定的.4.地球同步卫星的线速度：地球同步卫星的线速度大小为v=ω0r=3.08×103m/s，为定值，绕行方向与地球自转方向相同....1、设想人类开发月球，

3、不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比（BD）A、地球与月球间的万有引力将变大B、地球与月球间的万有引力将变小C、月球绕地球运动的周期将变长D、月球绕地球运动的周期将变短分析：则将月球的矿藏搬到地球上，月球质量减少了Δm，而地球质量增加了Δm改变后的万有引力大小因此F万’

4、重力加速度B、a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度C、a是赤道周长，b是地球自转的周期，c是同步卫星的加速度D、a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度分析：根据得到，对比原式得到b=T又根据得到，对比原式得到c=g0，a=R0...3、某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变。每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动。某次测量卫星的轨道半径为r1，后来变为r2，r2＜r1。以Ek1、Ek2表示卫星在这两个轨道上的动能，T1、T2表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期，则（C）A、Ek2＜Ek1

5、，T2＜T1B、Ek2＜Ek1，T2＞T1C、Ek2＞Ek1，T2＜T1D、Ek2＞Ek1，T2＞T1分析：对于人造卫星来说，万有引力提供向心力，则，由于r2＜r1，则v2>v1，则Ek2>Ek1又根据，由于r2＜r1，则T2

6、③将③式代入②式得到，最终得到5、用m表示地球同步通信卫星的质量、h表示卫星离地面的高度、M表示地球的质量、...R0表示地球的半径、g0表示地球表面处的重力加速度、T0表示地球自转的周期、ω0表示地球自转的角速度，则：（1）地球同步通信卫星的环绕速度v为（ABCD）A、ω0（R0+h）B、C、D、（2）地球同步通信卫星所受的地球对它的万有引力F的大小为（ABCD）A、mB、mω20（R0+h）C、mD、m（3）地球同步通信卫星离地面的高度h为（ABC）A、因地球同步通信卫星和地球自转同步，则卫星离地面的高度就被确定B、-R0C、-R0D、地球同步通信卫星的角速度虽已确定，但卫星

7、离地面的高度可以选择。高度增加，环绕速度增大，高度降低，环绕速度减小，仍能同步解析：（1）设地球同步卫星离地心的高度为r则r=R0+h则环绕速度v=ω0r=ω0（R0+h）同步卫星圆周运动由万有引力提供向心力：即G得v=又有G=mω02，所以r=则v=ω0r=ω0==故选项A、B、C、D均正确...（2）地球同步卫星的重力加速度为g′=（）2·g0，地球对它的万有引力大小可认为等于同步卫星的重力mg0来提供向心力：即mg0=mω02（R0+h）所以h=-R0F向=mω02（R0+