神奇的“弹弓效应”

1．天体运动 假定卫星和宇宙飞船都沿椭圆形轨道围绕一个较大的天体运行,我们把这个较大的天体称为主天体．当宇宙飞船逐渐飞近卫星时,它们就会交换轨道的能量和角动量．因为轨道的能量与角动量的总和是恒定的,如果宇宙飞船得到了更多的轨道能量,那么卫星的轨道能量就会相应减少．而轨道周期的大小和轨道的能量成正比,因此宇宙飞船的轨道周期会延长,卫星的轨道周期会缩短,这就是“弹弓效应”。     

一道例题引发的思考

题目 发射地球同步卫星时，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，最后再一次点火，将卫星送入同步轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图1所示．则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是     

分析天体运动时极易混淆的两个问题

在高三复习时，遇到一道关于天体运动的练习题，原题如下：地球同步卫星的发射一般是采用“三步走”来实施的：首先利用大推力火箭把卫星（携带推进器）送入近地圆轨道I，运行速率v1，加速度大小a1；经过调整后，启动所携带的推进器一段时间，使卫星进入椭圆转移轨道Ⅱ，沿此轨道运行至A点时的速率vA，加速度大小为aA，     

群星会聚，各具特色

常见的卫星有近地卫星、同步卫星、极地卫星、绳系卫星、一般卫星．其运行轨道分为赤道轨道、极地轨道和倾斜轨道．各种卫星的特点如下：     

卫星变轨问题的处理

一、卫星在圆轨道运行问题的处理若卫星分布在不同的圆轨道,比较各物理量的大小,用天体运动的基本原理即万有引力提供向心力来处理.由万有引力提供全部向心力,     

四类典型的人造地球卫星

一、极地气象卫星与同步气象卫星例1我国先后发射了“风云一号”和“风云二号”气象卫星,它们的运行轨道不同.“风云一号”位于“极地圆形轨道”上,其轨道平面与赤道平面垂直,通过地球两极,每12小时巡视地球一周,每天只能对同一地区进行两次观测;“风云二号”位于“地球同步轨道”上,其轨道平面在赤道平面内,能对同一地区进行连续观测.(1)对于这两颗在不同轨道上运行的气象卫星,下列说法正确的是A.运行时,“风云一号”卫星观测到的区域比“风云二号”卫星观测到的区域大B.“风云一号”卫星运行的轨道半径比“风云二号”卫星运行的轨道半径…     

深度挖掘卫星变轨问题 高效完成万有引力复习

本文以卫星变轨模型作为题源,最大限度地挖掘题源潜在的知识点加以拓展、变形,提高复习效率.题源发射地球卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后点火,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、2相切于A点,轨道2、3相切于B点（如图所示）,已知地球半径为R,表面重力加速度为g,轨道3的半径为r,试回答下列问题：问题1卫星在轨道1和轨道3上的速率v1和v3（下同）分别为多少？并比较大小.根据万有引力提供向心力Gm0m r2=mv2r,得v=Gm0槡r,发现v∝1槡r,而Rv3.将轨道半径分别代入v=Gm0槡r可得：v1=Gm0槡R,v3=Gm0槡r.将gR2=Gm0代入得v1=g槡R,v3=gR2槡r.     

精确计算 科学变轨——“嫦娥一号”探月序曲

2007年月10月24日18时,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”卫星成功送入太空．“嫦娥一号”先绕地球做椭圆轨道运动,经过四次变轨,于10月31日成功转入日月转移轨道,直奔月球,11月5日,月球将正式拥抱来自中国的“信使”,“嫦娥一号”将成为一颗真正的“月球卫星”．经过第二次、第三次的制动,“嫦娥一号”卫星绕月运行的椭圆轨道将逐步变为轨道周期127分钟、轨道高度200公里的环月圆形轨道．11月7日,     

天体运动中几组易混淆的概念

一、天体半径和卫星的轨道半径在中学物理中通常把天体看成一个球体,天体半径就是球的半径,反映了天体的大小。卫星的轨道半径是卫星绕天体做圆周运动的圆半径,一般情况下,卫星的轨道半径总是大于该天体的半径。当卫星贴近天体表面运动时,可近似认为轨道半径等于天体半径。     

关于“嫦娥一号”的一组自编题

一、背景知识 2007年10月24日18时,我国在四川省西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”探月卫星成功送入太空,“嫦娥一号”先绕地球做椭圆轨道运动,经过四次变轨,于10月31日加速进入地月转移轨道直奔月球．11月5日与月球“相会”时减速制动被月球俘获,成为一颗真正的“月球卫星”．再经过两次制动,“嫦娥一号”卫星绕月运行的椭圆轨道逐渐变成周期为127min、轨道高度为200km的环月圆形工作轨道,实现了中华民族千年奔月的梦想!     

卫星的发射速度与运行速度

卫星的发射速度是指卫星离开地面时的速度,而卫星进入轨道后在轨道上的速度称为运行速度,发射速度是否等于运行速度,发射速度与运行速度间有什么关系?很多同学常认为发射速度越大,运行速度越大,其实不然,下面我们来分析这个问题.     

浅析人造卫星在轨运行速度的变化

人造卫星在轨运行的速度只与卫星所在轨道离地的高度有关,在大气阻力作用下,卫星的机械能减少,轨道高度下降,万有引力对卫星做功,其引力势能减少,其动能增加,故卫星的轨道速度增加;提升卫星离地高度时,卫星的发动机启动而加速,对卫星做功,使其机械能增加,轨道高度升高,卫星克服万有引力做功,其动能减少,而引力势能增加,故卫星的轨道速度减少。     

变轨运动还是圆周运动

卫星环绕地球在椭圆轨道上运行的情景是近年高考的热点之一,那么,当卫星经过近地点和远地点时,应该用变轨运动还是圆周运动分析呢?这一问题因研究思路不同有以下两种回答.1环绕地球做变轨运动卫星环绕地球在椭圆轨道上运行的情景中,地球在椭圆的一个焦点上,星、地间距(卫星与地心间的距离)不断变化,在卫星由近地点向远地点运动过程,星、地间距不断增大,卫星做离心运     

浅析人造卫星在轨运行速度的变化

人造卫星在轨运行的速度只与卫星所在轨道离地的高度有关,在大气阻力作用下,卫星的机械能减少,轨道高度下降,万有引力对卫星做功,其引力势能减少,其动能增加,故卫星的轨道速度增加;提升卫星离地高度时,卫星的发动机启动而加速,对卫星做功,使其机械能增加,轨道高度升高,卫星克服万有引力做功,其动能减少,而引力势能增加,故卫星的轨道速度减少。     

理科综合测试题

1.如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星。下列说法正确的是 ( ) A.b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度 B.b、c的向心加速度大小相     

物理教学中的航天器问题

20 0 2年 3月 2 5日晚 1 0时 1 5分 ,“神舟”3号飞船发射升空 ,1 0分钟后 ,顺利进入预定轨道 .它标志着我国载人航天工程取得重要进展 ,为普及航空航天知识 ,我们物理组举办了一次科普讲座 ,本文就航天器与物理教学密切相关的内容 ,作了整理 ,供同行探讨 .1　几种常见的特殊轨道1 .1　赤道轨道赤道轨道在地球赤道平面内 ,即卫星在赤道上空运行 .这种轨道上的卫星能观察到地球的范围有限 ,只能覆盖赤道两侧 .通信卫星的轨道采用地球静止轨道 ,在赤道正上空 ,它相对地球静止 .卫星转动的周期与地球自转周期相同 ,所以这类卫星常称为地球同步…     

人造卫星与相关地理知识解析

地球对周围物体有引力作用,当物体被抛出后它会落回地面,当物体获得足够的速度时,它将围绕地球旋转,成为一颗绕地球运行的人造卫星。人造卫星主要有侦查卫星、科学研究卫星、通信卫星、导航卫星、地球资源勘探卫星、科学研究卫星、预警卫星和测地卫星等。卫星的线速度和角速度随高度增大而减小．周期随高度增大而增大。在周期、角速度、线速度和轨道半径四个物理量中,当一个量发生变化时,另外三个量一定同时变化。卫星的轨道定轨后,其线速度、角速度、周期也一定确定。     

天体运行中的速度和加速度

在公式繁多、变量之间关系复杂的天体运行及卫星运动问题中,速度和加速度是两个起决定作用的物理量,它们对解决与万有引力相关的运动学和动力学问题至关重要。一、天体运行中的速度1三个宇宙速度第一宇宙速度7.9km/s既是人造天体发射时不落回地面的最小速度,又是环绕地球圆轨道运行卫星的最大速度,以这一速度沿地球表面运行卫星的最小周期接近85min,这里的7.9km/s指的是卫星对地心的速度。例1在赤道上发射两颗质量相等,沿赤道正上方圆形近地轨道绕地球做匀速圆周运动的     

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     

卫星线速度、周期、加速度的比较

<正>不少学生在学习天体运动时,遇到圆轨道和椭圆轨道上的线速度、周期、加速度比较问题时常会感到无从下手,不知道用什么公式去比较.主要原因是对卫星在轨道上运行时万有引力与向心力的关系不清,以及加速度与向心加速度分不清.现将相关内容整理如下:一、同心圆轨道上卫星线速度、周期、加速度的比较卫星绕中心天体做匀速圆周运动,轨道半径为r,根据万