正文描述:《2017_2018学年高中物理模块要点回眸17卫星轨道调整的原理剖析新人教版必修2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第17点卫星轨道调整的原理剖析1.人造卫星沿圆轨道和椭圆轨道运行的条件当卫星与火箭分离时,设卫星的速度为『,卫星距离地心为门并设此时速度与万有引力垂直(通过地面控制可以实现),如图1所示,若卫星以速度y绕地球做圆周运动,则所需要的V伽]向心力为凡=旷,卫星受到的万有引力errr(1)当4尺时,卫星将做圆周运动•若此时刚好是离地面最近的轨道,则可求出此时的发射速度r=7.9km/s.(2)当水人时,卫星将做离心运动,沿椭圆轨道运动.(3)当时,卫星在引力作用下,向地心做椭圆运动.因此,星、箭分离时的速度是决定卫星运行轨道的主要因素.2.人造卫星的
2、轨道调整如图2所示,以卫星从近地圆轨道I变轨到圆轨道III为例加以分析.在圆轨道I稳定运行时满足岁=〃牛(门为A到地心的距离).若在A点提高速度(卫星自带推进器可完成这个任务)至K/则有譽〈£厂,则卫星做离心运动,将在椭圆轨道II上运动,若不再通过推进器改变速度,则会一直在椭圆轨道II上运动•当卫星到达〃点时,若要使卫星在圆轨道III上运行,则必须在〃点再次提速.由此可以看出,卫星由低轨道变到高轨道必须在适当的位置提速,同理,由高轨道变到低轨道必须在适当的位置减速.【对点例题】2013年6月23日10时07分,在航天员聂海胜的精准操控和张晓光、
3、王亚平的密切配合下,“神舟十号”飞船与“天宫一号”冃标飞行器成功实现手控交会对接•如果对接前飞船和飞行器在同一轨道上运行,飞船与前面飞行器对接,飞船为了追上飞行器,可釆用的方法是()A.飞船加速追上飞行器,完成对接B.飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上飞行器完成对接C.E船加速至一个较低轨道再减速追上飞行器完成对接D.无论飞船如何采取措施,均不能与飞行器对接解题指导飞船耍追上飞行器,应先减速,使它的半径减小,当飞船运动到合适的位置时再加速,使其轨道半径增大,当刚好运动到飞行器所在轨道时停止加速,则飞船的速度刚好等于飞行器的速度,可以完成
4、对接.B正确.答案B我国某同步卫星在发射过程屮经过四次变轨进入同步轨道.如图3为第四次变轨的示意图,卫星先沿椭圆轨道I飞行,后在远地点戶处实现变轨,由椭圆轨道I进入同步轨道II,则该卫星()A.在轨道II上的周期比地球自转周期大B.在轨道II上的加速度比在轨道I上任意一点的加速度大C.在轨道I上经过P点的速度比在轨道II上经过戶点的速度小D.在轨道II上的速度比在轨道I上任意一点的速度大答案C解析轨道II是同步轨道,周期等于地球的自转周期,故A错误;卫星在轨道I和轨道II上经过"点时所受的万有引力相等,所以加速度相等,故B错误;卫星在轨道I上的
5、户点速度较小,万有引力大于所需的向心力,会做近心运动,要想进入圆轨道1【,需加速,使万有引力等于所需要的向心力.所以卫星在轨道I上经过"点的速度小于在轨道II上经过"点时的速度,故C正确,D错误.
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