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如图所示,是飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,它记录了“神舟”七号飞船在地球表面垂直投影的位置变化。图中表示在一段时间内飞船绕地球沿圆周匀速飞行了四圈
网友投稿 2022-10-06 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,是飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,它记录了“神舟”七号飞船在地球表面垂直投影的位置变化。图中表示在一段时间内飞船绕地球沿圆周匀速飞行了四圈,①、②、③、④为依次飞经中国和太平洋地区的四条轨迹,图中分别标出了各地的经纬度(如:轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时的经度为180°……)。
(1)为什么①、②、③、④四条轨迹在赤道上的投影点都偏西?
(2)根据图示的信息,可以计算出飞船的周期约为多少分钟?“神舟”七号搭载的宇航员在24h内可以看到的日落日出次数为多少?
(3)若某时刻飞船飞经赤道上空时,在其正上方恰好有一颗地球同步卫星,试分析飞船能否再次处于该同步卫星的正下方?如果能,至少需要多长时间?
(4)飞船运行轨道与地球同步卫星轨道的半径之比是多少?(可以保留根号)
◎ 答案
解:(1)从图示看,飞船是由发射场升空向东南方向运动,其轨道平面与赤道平面有一定的夹角。在飞船运动的每个周期内,由于地球自转(自西向东转),所以飞船轨迹在赤道上的投影点会向西移动。
(2)飞船飞行一周,地球自转22.5°,故飞行周期为
h=1.5h
飞船绕行到地球向阳的区域,阳光能照射到它时为白昼,当飞到地球背阳的区域,阳光被地球挡住时就是黑夜。宇航员在24 h内看到日出日落次数应为n=24/1.5=16
(3)同步卫星24h转一周且相对地面是静止的,而飞船的运行周期为1.5h,其经24h运行16个周期后恰好经过赤道上的同一点,故飞船仍能再次处于该同步卫星的正下方
(4)设飞船运行周期为T
1
,轨道半径为r
1
,同步卫星运行周期为T
2
,轨道半径为r
2
,对飞船及同步卫星分别有
解得
将T
1
=1.5 h,T
2
=24 h,代入上式得
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,是飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,它记录了“神舟”七号飞船在地球表面垂直投影的位置变化。图中表示在一段时间内飞船绕地球沿圆周匀速飞行了四圈…”主要考查了你对 【周期、频率、转速】,【万有引力定律的其他应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/269054.html
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