衛(wèi)星的發(fā)射、變軌追及問題 (共23張)復(fù)習(xí)課程

1、衛(wèi)星的發(fā)射、變軌追及問題 (共23張PPT)n一、衛(wèi)星的發(fā)射一、衛(wèi)星的發(fā)射地球地球1v1r1n一、衛(wèi)星的發(fā)射一、衛(wèi)星的發(fā)射2 Pv2QV3地球地球1v13V4請(qǐng)比較：請(qǐng)比較：四個(gè)速度四個(gè)速度的大小關(guān)的大小關(guān)系。系。r1r2總結(jié)：衛(wèi)星變軌的實(shí)質(zhì)總結(jié)：衛(wèi)星變軌的實(shí)質(zhì) (1)1)當(dāng)衛(wèi)星突然點(diǎn)火加速時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星突然點(diǎn)火加速時(shí)，GMmr2mv2r，即萬有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，脫離即萬有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，脫離原來的圓軌道而繞著橢圓軌道運(yùn)行，到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)速度已原來的圓軌道而繞著橢圓軌道運(yùn)行，到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)速度已經(jīng)很小，如果想在經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)的大圓上勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要經(jīng)很小，如果

2、想在經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)的大圓上勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要再次點(diǎn)火加速，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入新的圓軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)由再次點(diǎn)火加速，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入新的圓軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)由 vGMr可知其圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)行速率比原軌道時(shí)減小?？芍鋱A周運(yùn)動(dòng)運(yùn)行速率比原軌道時(shí)減小。 在發(fā)射一顆質(zhì)量為在發(fā)射一顆質(zhì)量為m m的人造地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將其發(fā)射的人造地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將其發(fā)射到貼近地球表面運(yùn)行的圓軌道到貼近地球表面運(yùn)行的圓軌道I I上（離地面高度忽略不上（離地面高度忽略不計(jì)），再通過一橢圓軌道計(jì)），再通過一橢圓軌道IIII變軌后到達(dá)距地面高為變軌后到達(dá)距地面高為h h的預(yù)的預(yù)定圓軌道定圓軌道IIIIII上。已知它在圓形軌道上。已知它在圓形軌道I I上

3、運(yùn)動(dòng)的加速度為上運(yùn)動(dòng)的加速度為g g，地球半徑為地球半徑為R R，圖中，圖中PQPQ長(zhǎng)約為長(zhǎng)約為8R8R，衛(wèi)星在變軌過程中質(zhì)量，衛(wèi)星在變軌過程中質(zhì)量不變，則下列正確的有（不變，則下列正確的有（ ）A. 衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過P點(diǎn)的加速度為點(diǎn)的加速度為B. 衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)動(dòng)的線速度為上運(yùn)動(dòng)的線速度為C. 衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過P點(diǎn)的速率大于點(diǎn)的速率大于在軌道在軌道II上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過P點(diǎn)的速率點(diǎn)的速率D在軌道在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期小于上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期上運(yùn)動(dòng)的周期E在軌道在軌道III上經(jīng)過上經(jīng)過P點(diǎn)點(diǎn)的加

4、速度小于的加速度小于在軌道在軌道II上經(jīng)過上經(jīng)過P點(diǎn)點(diǎn)的加速度的加速度例例1 1、宇宙飛船和空間站在同一軌道上運(yùn)動(dòng)宇宙飛船和空間站在同一軌道上運(yùn)動(dòng),若飛船想與前若飛船想與前面的空間站對(duì)接面的空間站對(duì)接,飛船為了追上軌道空間站飛船為了追上軌道空間站,可采取的方法可采取的方法是是( ) A飛船加速直到追上軌道空間站飛船加速直到追上軌道空間站,完成對(duì)接完成對(duì)接B飛船從原軌道減速至一個(gè)較低軌道飛船從原軌道減速至一個(gè)較低軌道,再加速追上軌道空間再加速追上軌道空間站站,完成對(duì)接完成對(duì)接.C飛船加速至一個(gè)較高軌道飛船加速至一個(gè)較高軌道,再減速追上軌道空間站再減速追上軌道空間站,完成完成對(duì)接對(duì)接. D無論飛船

5、如何采取何種措施無論飛船如何采取何種措施,均不能與空間站對(duì)接均不能與空間站對(duì)接二、衛(wèi)星的追及相遇問題二、衛(wèi)星的追及相遇問題例例2 2、某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過N N年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線的延長(zhǎng)線上，如圖所示。該年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線的延長(zhǎng)線上，如圖所示。該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑比為行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑比為 （ ）二、衛(wèi)星的追及相遇問題二、衛(wèi)星的追及相遇問題n規(guī)律總結(jié)：規(guī)律總結(jié)：因?yàn)橐驗(yàn)樾求w的兩顆衛(wèi)星之間的軌道不星體的兩顆衛(wèi)星之間的軌道不是重合的，因此在最近和最遠(yuǎn)的相遇問題上不能是重合的，因此在最近和最遠(yuǎn)的相遇問題上不能通過位移或弧長(zhǎng)相等來處理，而是通過衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)通過位移或弧長(zhǎng)相等來處理，而是通過衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的圓心角來衡量的圓心角來衡量。 若它們初始位置在同一直線上，實(shí)際上內(nèi)軌若它們初始位置在同一直線上，實(shí)際上內(nèi)軌道所轉(zhuǎn)過的圓心角與外軌道所轉(zhuǎn)過的圓心