万有引力复习.ppt

V F引 F引＜F向 F引＞F向 卫星变轨原理 M m A点速度—内小外大（在A点看轨迹） 在A点万有引力相同 A · 思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其在高轨道上运行，应采取什么措施？ 在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可使其沿高轨道运行。 卫星变轨原理 1、卫星在二轨道相切点 万有引力相同，加速度相同 速度—内小外大（切点看轨迹） 2、卫星在椭圆轨道运行 近地点---速度大，加速度大 远地点---速度小，加速度小 v F引 1 2 R 卫星在圆轨道运行速度V1 V2 θ＞900 减小 卫星变轨原理 v3 F引 r 卫星变轨原理 使卫星进入更高轨道做圆周运动 v3 v4 卫星的回收 卫星变轨 【卫星如何变轨】 　 　以发射同步卫星为例，先进入一个近地的圆轨道，然后在v2点火加速，进入椭圆形转移轨道 （该椭圆轨道的近地点在近地圆轨道上，远地点在同步轨道上），到达远地点时再次自动点火加速，进入同步轨道。 v1 v2 v3 v4 v2v1 v4v3 v1v4 v2v1v4v3 v1 v2 v3 v4 v2v1 v4v3 v1v4 结果：v2v1v4v3 v2v3 点火加速： 在椭圆轨道上运行: 第一次变轨： 第二次变轨： 点火加速： 在圆轨道上稳定运行： 卫星变轨 【分析思路】 　 定态运行： 看公式 动态变轨： 分析供需 圆轨道与椭圆轨道的互变： A B A点： 加速 →椭圆 减速 →圆 B点： 近地点 远地点 圆→ 椭圆→ 减速 →椭圆 加速 →圆 圆→ 椭圆→ 1、如图所示，发射同步卫星时，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；最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、3相切于Q点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以下说法正确的是（ ） A、在轨道3上的速率大 于1上的速率 B、在轨道3上的角速度 小于1上的角速度 C、在轨道2上经过Q点时 的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率 D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上 经过P点时的加速度 Q P 2 · 3 1 BD 卫星变轨 【例题】如图所示，宇宙飞船B在低轨道飞行，为了给更高轨道的空间站A输送物资，它可以采用喷气的方法改变速度，从而达到改变轨道的目的，以下说法正确的是( ) A、它应沿运行方向方向喷气， 　　与A对接后周期变小 B、它应沿运行速度反方向喷气， 　　与A对接后周期变大 C、它应沿运行方向方向喷气， 　　与A对接后周期变大 D、它应沿运行速度反方向喷气，与A对接后周期变小 卫星变轨 【练习】宇宙飞船空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的办法是（　　　）　　　　　　　　 A、飞船加速直到追上空间站 B、飞船从原轨道减速至一较低轨道，再加速追上空间站完成对接 C、飞船从原轨道加速至一较高轨道，再减速追上空间站完成对接 D、无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接 【练习】发射地球同步卫星时，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，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是： A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度 大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度 等于它在轨道3上经过P点时的加速度 1 2 3 p Q 卫星变轨 【练习】如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3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等，且大于a的向心加速度 C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等到同一轨道上的c D．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变小 地球 a c b 2、如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为h1的近地轨道Ⅰ上．在卫星经过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道Ⅲ.已知地球表面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球的半径为R．求： （1）近地轨道Ⅰ上的速度大小； （2）远地点B距地面的高度。 解： 理性探究 发射、变轨、运行 1. 2007年10月24日“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕 地轨道。在绕地运行时，要经