卫星的发射、变轨追及问题 (共23张PPT).ppt

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1、卫星的发射、变轨卫星的发射、变轨、追及、追及问题问题n一、卫星的发射一、卫星的发射地球地球1v1r1n一、卫星的发射一、卫星的发射2Pv2地球地球1v1r1n一、卫星的发射一、卫星的发射2Pv2QV3地球地球1v1r1n一、卫星的发射一、卫星的发射2Pv2QV3地球地球1v13r1r2n一、卫星的发射一、卫星的发射2Pv2QV3地球地球1v13V4请比较：请比较：四个速度四个速度的大的大小关系。小关系。r1r2总结：卫星变轨的实质总结：卫星变轨的实质(1)1)当卫星突然点火加速时，当卫星突然点火加速时，GMmr2mv2r，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离即万有引力不足以提供向

2、心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道而绕着椭圆轨道运行，到达远地点时速度已原来的圆轨道而绕着椭圆轨道运行，到达远地点时速度已经很小，如果想在经过远地点的大圆上匀速圆周运动需要经很小，如果想在经过远地点的大圆上匀速圆周运动需要再次点火加速，当卫星进入新的圆轨道稳定运行时由再次点火加速，当卫星进入新的圆轨道稳定运行时由 vGMr可知其圆周运动运行速率比原轨道时减小。可知其圆周运动运行速率比原轨道时减小。在发射一颗质量为在发射一颗质量为m m的人造地球同步卫星时，先将其发射的人造地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道到贴近地球表面运行的圆轨道I I上（离地面高度忽略不计）上（离地面

3、高度忽略不计），再通过一椭圆轨道，再通过一椭圆轨道IIII变轨后到达距地面高为变轨后到达距地面高为h h的预定圆的预定圆轨道轨道IIIIII上。已知它在圆形轨道上。已知它在圆形轨道I I上运动的加速度为上运动的加速度为g g，地，地球半径为球半径为R R，图中，图中PQPQ长约为长约为8R8R，卫星在变轨过程中质量不，卫星在变轨过程中质量不变，则下列正确的有（变，则下列正确的有（）A.卫星在轨道卫星在轨道II上运动经过上运动经过P点的加速度为点的加速度为B.卫星在轨道卫星在轨道III上运动的线速度为上运动的线速度为C.卫星在轨道卫星在轨道III上运行时经过上运行时经过P点的速率大于点的速率大于

4、在轨道在轨道II上运行时经过上运行时经过P点的速率点的速率D在轨道在轨道上运动的周期小于上运动的周期小于在轨道在轨道上运动的周期上运动的周期E在轨道在轨道III上经过上经过P点点的加速度小于的加速度小于在轨道在轨道II上经过上经过P点点的加速度的加速度例例1 1、宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前若飞船想与前面的空间站对接面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站飞船为了追上轨道空间站,可采取的方法可采取的方法是是()A飞船加速直到追上轨道空间站飞船加速直到追上轨道空间站,完成对接完成对接B飞船从原轨道减速至一个较低轨道飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再

5、加速追上轨道空间再加速追上轨道空间站站,完成对接完成对接.C飞船加速至一个较高轨道飞船加速至一个较高轨道,再减速追上轨道空间站再减速追上轨道空间站,完成完成对接对接.D无论飞船如何采取何种措施无论飞船如何采取何种措施,均不能与空间站对接均不能与空间站对接二二、卫星的追及相遇问题、卫星的追及相遇问题例例2 2、某行星和地球某行星和地球绕绕太阳公太阳公转转的的轨轨道均可道均可视为圆视为圆。每。每过过N N年，年，该该行星会运行到日地行星会运行到日地连线连线的延的延长线长线上，如上，如图图所示。所示。该该行星与地球的公行星与地球的公转转半径比半径比为为 （）二二、卫星的追及相遇问题、卫星的追及相遇问题n规规律律总总结结：因因为为星星体体的的两两颗颗卫卫星星之之间间的的轨轨道道不不是是重重合合的的，因因此此在在最最近近和和最最远远的的相相遇遇问问题题上上不不能能通通过过位位移移或或弧弧长长相相等等来来处处理理，而而是是通通过过卫卫星星运运动动的的圆圆心角来衡量心角来衡量。若若它它们们初初始始位位置置在在同同一一直直线线上上，实实际际上上内内轨轨道道所所转转过过的的圆圆心心角角与与外外轨轨道道所所转转过过的的圆圆心心角角之之差差为为的整数倍的整数倍时时就是出就是出现现最近或最最近或最远远的的时时刻。刻。二二、卫星的追及相遇问题、卫星的追及相遇问题