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要发射一颗人造地球卫星,使它在半径为r2的预定轨道上绕地球做匀速圆周运动,为此先将卫星发射到半径为r1的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动.如图所示,在A点,使卫星速度

网友投稿  2022-10-06 00:00:00  互联网

◎ 题目

要发射一颗人造地球卫星,使它在半径为r2的预定轨道上绕地球做匀速圆周运动,为此先将卫星发射到半径为r1的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动.如图所示,在A点,使卫星速度增加,从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道上,当卫星到达转移轨道的远地点B时,再次改变卫星速度,使它进入预定轨道运行,试求卫星从A点到B点所需的时间.已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R.
魔方格

◎ 答案

卫星在轨道r1时,万有引力提供圆周运动向心力:G
mM
r21
=mr1
4π2
T2
     ①
因为物体m'在地球表面有重力等于万有引力:G
mM
R2
=mg

可得:GM=gR2
由①②可得:T1=
r1
R

r1
g
       ③
当卫星在椭圆轨道运行:其半长轴为:r3=
r1+r2
2
      ④
依开普勒第三定律:
r31
T12
=
r33
T32
得:
T3=T1

r33
r31

代入③④得:T3=
π(r1+r2)
R

r1+r2
2g

故卫星从A到B的时间tAB=
1
2
T3
=
π(r1+r2)
2R

r1+r2
2g

答:卫星从A到B的时间为
π(r1+r2)
2R

r1+r2
2g

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“要发射一颗人造地球卫星,使它在半径为r2的预定轨道上绕地球做匀速圆周运动,为此先将卫星发射到半径为r1的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动.如图所示,在A点,使卫星速度…”主要考查了你对  【人造地球卫星】,【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。



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