关于人造卫星运动的几点结论及应用

设人造地球卫星在某一轨道上做匀速圆周运动，卫星的质量为m，轨道半径为r；地球的质量为M，半径为R。则地球对卫星的万有引力提供了卫星做匀速圆周运动的向心力。即     

学习“人造卫星”一节应注意哪些问题

人造地球卫星是高科技的产物，种类繁多，有科学实验卫星、返回式遥感卫星、通讯卫星、气象卫星等，应用十分广泛，其运行轨道、制作工艺、发射与回收等相当复杂。中学课本所讲的人造地球卫星是一个理想化的模型，把人造地球卫星的运行轨道当作以地球球心为圆心的一个圆周，把它的运动认为是一种匀速率圆周运动。它既涉及圆周运动知识，又需要万有引力定律和天体运动知识，是一个综合性较强的问题，学习这一节时，必须注意以下几个问题：     

对一道物理高考试题的赏析

题目：我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息,让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球,设地球和月球的质量分别为M和m,     

关于人造地球卫星的高考题分类解析

万有引力定律是自然界中普遍适用的一条规律.它是人造地球卫星发射技术的理论基础.近十年的高考试卷中出现关于人造地球卫星的试题相当多,值得同学们重视.解答关于人造地球卫星的试题,我们要掌握下面两个近似关系:1.卫星在其轨道上做匀速圆周运动,地球对它的万有引力是它做圆周运动的向心力,即:万有引力=向心力.用公式表示就是GMmr2=ma,式中的r是卫星绕地球做圆周运动的半径,a是向心加速度.根据解题的需要,可用v2r、ω2r、4π2T2r代替a,从而可得到:v=GMr√、ω=GMr3√、T=2πrrGM√、M=4π2r3GT2、r=GMT24π23√、Ek=12mv2=GMm2r等…     

天体运动问题的求解方法

应用万有引力定律解决天体运动的问题涉及的物理量及公式较多,是同学们学习的难点.此问题历来是高考的热点之一.为了便于同学们顺利解题,现将正确处理此类问题的方法归纳为两点. 1.万有引力提供向心力,注意公式的灵活选择 行星绕恒星或卫星绕行星做匀速圆周运动时,需要的向心力F向由万有引力提供.设天体的质量为M,绕M做圆周运动的天体的质量为m,两天体中心     

人造卫星逆向发射比顺向发射做功多吗

在一次关于人造卫星习题研究课上,引发了一场激烈争论,争论的导火索须从下面一道例题说起.例1某行星的半径为R1,自转周期为T1,它有一颗卫星,轨道半径为R2,绕该行星的公转周期为T2,求:要在此行星上发射一颗质量为m的近地人造卫星,至少需要对卫星做多少功?(设该行星上无大气阻力).老师通过引导分析,给出了如下解答.解:设该行星质量为M,绕其运行的卫星的质量为m0,对卫星,由万有引力定律和牛顿第二定律得     

求地球质量的四种方法

一、利用月球围绕地球运动求地球质量月球距地球3.84×108m,周期为27.3天,根据万有引力定律有GM1mr2=mr(2πT)2.整理得M1=4π2r3GT2.代入数据得M1=6.018×1024kg.二、利用人造地球卫星围绕地球运动求地球质量某卫星的周期为5.6×103s,轨道半径为6.8×103km,将有关数据代入M2=4π2r3GT2得M2=5.928×1024kg.三、利用赤道处的重力加速度求地球质量地球赤道处的重力加速度为9.780m/s2,其中地球半径R赤=6378km,周期T=24h=86400s.地球赤道处的物体所受的万有引力可分解为重力和向心力,于是有GM3mR2赤=mg赤+mR赤(2πT)2,即GM3R2赤=g赤+R赤…     

人造地球卫星发射问题探究

人造地球卫星发射中的轨道变换问题历来是人造地球卫星这一节教学中的难点,很多学生在本节中的个别细节问题上常出现不清楚的地方,导致理解错误,本文对卫星发射问题结合数学推理就两个方面做一些探究说明。1椭圆轨道中向心加速度的处理对人造地球卫星我们通常都用匀速圆周运动来处理,卫星做匀速圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供,但是如果卫星在椭圆轨道     

卫星变轨中力的分析

卫星绕地球稳定运行时,万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力,即卫星受到的万有引力和所需的向心力相等:GMmr2=mv2r。当因某种原因而使等式中的某一物理量发生变化时,卫星受到的万有引力和所需的向心力不再相等,卫星将偏离原轨道运动。当GMmr2>mv2r时,卫星做近心运动,其轨道半     

问题与思考

1.人造地球卫星在高空沿近似于圆形的轨道运动时,会受到稀薄大气的摩擦。这摩擦对卫星的的速率有何影响? 2.假设地球质量卫均匀分布,试用简便方法求出质点仍在地球半径R以内距地心为r处与整个地球之间的万有引力。     

人造卫星专题评析

卫星类问题在高考中几乎年年出现,2000年物理(全国卷)还出现两道(约占卷面总分的11%)。解决卫星类习题的基本思路是卫星绕地球的运动近似为匀速圆周运动,所需要的向心力由万有引力提供.在本文的讨论中,我们取地球质量M=6×1024kg,地球半径R地=6.4×106m.     

椭圆轨道上的卫星(高一)

关于卫星运行轨道,教材中有如下说明:如果人造卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它绕地球运动的轨迹就不是圆形,而是椭圆.这是为什么呢?人造地球卫星做椭圆运动时,线速度有什么特点?如图1,卫星从近地点A经M到远地点B的过程中离地球越来越远,后又从B经N到A的过程中离地球越来越近,是什么原因使卫星产生这种运动?卫星在整个椭圆运动过程中遵循什么规律?     

妙用二级结论,巧解竞赛题目

第2 0届全国中学生物理竞赛复赛试题第3题:有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想.其设想如下:沿地球的一条弦挖一通道,如图1所示.在通道的两个出口处A和B ,分别将质量为M的物体和质量为m的待发射卫星同时自由释放,只要M比m足够大,碰撞后,质量为m的物体即待发射的卫星就会从通道口B冲出通道;设待发射卫星上有一种装置,在待发射卫星刚离开出口B时,立即把待发射卫星的速度方向变为沿该处地球切线方向,但不改变速度的大小.这样待发射卫星便有可能绕地心运动,成为一个人造卫星.若人造卫星正好沿地球表面绕地心做圆周运动,则地心到该…     

与卫星有关的几类问题辨析

一、卫星的向心力来源和几个参数之间的关系围绕地球做匀速圆周运动的卫星所需的向心力,由地球对它的万有引力提供。由此可以分析人造地球卫星的线速度与角速度ω及周期与轨道半径r的关系。根据可得     

“嫦娥一号”的发射、运行与接收

一、正常轨道的运转问题卫星在圆轨道或椭圆轨道上运行,应用开普勒三个定律及万有引力定律来解答问题,涉及到速度、周期、角速度的计算等问题.事例2"嫦娥一号"进入绕地椭圆轨道后,椭圆的一个焦点是地球的球心,如图1所示.在无动力的飘移阶段可以认为卫星只受到地球对它的万有引力的作用,在飞船从轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中A.飞船的速度逐渐增大B.飞船的速度逐渐减小     

求解天体运动问题的利器——黄金组合公式

开普勒在研究行星运动时发现：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，并且行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值为一常数，即R^3/T^2=GM/4π^2。中学范围内研究天体运动时行星轨道近似看作圆，则R表示轨道半径，T代表公转周期，M为太阳质量，这就是名的开普勒第三定律公式。该公式同样适用与卫星绕行星的运动(这时M为地球的质量)。     

一道高考题的三种解法

1995年高考物理第8题:两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动,周期之比有T_A:T_B=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为 A.R_A:R_B=4:1,v_A:v_B=1:2. B.R_A:R_B=4:1,v_A:v_B=2:1. C.R_A:R_B=1:4,v_A:v_B=1:2. D.R_A:R_B=1:4,v_A:v_B=2:1. 解法1:设地球质量为M,卫星质量为m,地球对卫星的引力就是卫星绕地球做圆周运动的向心力。由     

人造卫星的变轨

当研究了太空飞行物绕地球或者其它行星运动的特点时，可以看出运动的初始条件和物体之间的万有引力决定了它们的运动特点。如果除万有引力之外，物体还受到其他作用力，物体的运动性质又将发生哪些变化呢？太空飞行物靠近地球大气层时，人造地球卫星（自带动力）的变轨，就属于这种情况。     

利用相对角速度巧解2014年高考理综物理压轴题

题目.（2014年高考广西理综物理压轴题）已知地球的自转周期和半径分别为T和R,地球同步卫星A的圆轨道半径为h。卫星B沿半径为r（r〈h）的圆轨道在地球赤道的正上方运行,其运行方向与地球自转方向相同。求（1）卫星B做圆周运动的周期;（2）卫星A和B连续地不能直接通讯的最长时间间隔（信号传输时间可忽略）。参考答案：设卫星B绕地心转动的周期为T′,根据万有引力定律和圆周运动规律有。     

7.9km/s的物理意义

在学习“人造地球卫星”的有关知识时 ,涉及到卫星发射速度和卫星绕地球运行速度 ,弄清楚这两个速度的极限值 ,不仅有助于对人造地球卫星的发射、运行有一个较全面的认识 ,而且对于消除一些模糊观点 ,澄清一些错误认识有较大的帮助 .一、7.9km/ s是人造卫星最小的发射速度人类的卫星之梦 ,从伽利略最初的设想到2 0世纪中期前苏联第一次把人造卫星送上天空 ,历经了漫长的岁月 ,实质问题就是人们要克服地球的强大引力而把卫星送上太空 .我们知道 ,卫星在地球引力场中运动 ,系统机械能守恒 ,即E=Ek Ep=常量 .人造卫星在空中运动的轨道方程为…