天体运动.ppt

1、地面上的物体
2、卫星的发射
3、卫星的环绕及变轨
4、卫星的回收
从卫星的发射到回收谈万有引力应用的四个方面
以上问题中用到了哪些知识?
一、地面上的物体 问题:,其所需 的向心力与万有引力的关系? 2. 赤道上的物体所需向心力是它受到的 万有引力吗?是否等于重力?若不等 其表达式如何?
估算:50kg的物体在地球赤道上所需的向心力
但如果天体的自转较快,则自转的影响就不能忽略。
F=
黄金代换GM=gR2也就是基于这个原因。
例1(07桂林质检)某行星上一昼夜的时间为T=6h,在该行星赤道处用弹簧秤测得一物体的重力大小比在该行星两极处小10%,则该行星的平均密度是多大? (×10-11N·m2/kg2)
解:由题意可知赤道处所需的向心力为重力的10%
例2、一物体在地球表面重16N,它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N,设地表的重力加速度g=10m/s2。则此火箭离开地球表面的距离是地球半径的( )

C
二、发射
发射过程中(超重问题)主要是应用牛二律解决问题;注意重力加速度的变化
三、环绕及变轨

a、向心力的提供
b、V 、ω、T、 a 的大小如何比较
c、gR2=GM 的运用
?
例3、如图所示,a为地面上的待发卫星,b为近地圆轨道卫星,c为地球同步卫星。三颗卫星质量相同。三颗卫星的线速度分别为Va、 Vb、 Vc,角速度分别为ωa ωb ωc,周期分别为Ta Tb Tc,向心力分别为Fa Fb Fc,则
A. ωa=ωb=ωc B. Fa= Fb= Fc
C. Va= Vb< Vc D. Ta=Tc>Tb
a
b
c
v4
v3
v1
v2
Q
P
例4、如图所示,某次发射同步卫星时,先进入一个近地的圆轨道,然后在P点点火加速,进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P,远地点为同步轨道上的Q),到达远地点时再次自动点火加速,进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1,在P点短时间加速后的速率为v2,沿转移轨道刚到达远地点Q 时的速率为v3,在Q点短时间加速后进入同步轨道后的速率为v4。试比较v1、v2、v3、v4的大小及P、Q两点加速度ap、 aQ的大小。
v2 > v1 > v4 > v3
ap> aQ
例5、2007年10月25日17时55分,北京航天飞行控制中心对“嫦娥一号”卫星实施首次变轨控制并获得成功。这次变轨是在卫星运行到远地点时实施的,而此后将要进行的3次变轨均在近地点实施。“嫦娥一号”卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施,是为了抬高卫星近地点的轨道高度。同样的道理,要抬高远地点的高度就需要在近地点实施变轨。
右图为“嫦娥一号“某次在近地点A由
轨道1变轨为轨道2的两个轨道的示意图,
其中B、C分别为两个轨道的远地点。关于
上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道
上运动的情况,下列说法中正确的是( )




AC