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如图，有一颗地球卫星，绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合．卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能，太阳能收
网友投稿 2022-12-13 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图，有一颗地球卫星，绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R
0
的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合．卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能，太阳能收集板的面积为S，在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P．已知地球表面重力加速度为g，近似认为太阳光是平行光，试估算：
（1）卫星做匀速圆周运动的周期；
（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间
（3）太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能？
◎ 答案
（1）地球卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律：
GMm
(2
R
0
)
2
=m
4
π
2
T
2
(2
R
0
)
2
在地球表面有：
GMm′
R
20
=m′g
解得
T=4
π
2
R
0
g
故卫星做匀速圆周运动的周期为 4
π
2
R
0
g
．
（2）如图，当卫星在阴影区时不能接受阳光，据几何关系：
∠AOB=∠COD=
π
3
∴卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间为：
t=
5
6
T=
10π
3
2
R
0
g
故太阳能收集板工作时间为
10π
3
2
R
0
g
．
（3）最多转化的电能：
E=pSt=
10πpS
3
2
R
0
g
故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为
10πpS
3
2
R
0
g
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图，有一颗地球卫星，绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合．卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能，太阳能收…”主要考查了你对 【线速度】，【角速度】，【万有引力定律的其他应用】，【电功】，【电功率】 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/202212/419831.html
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