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1、卫星的发射、变轨、追及问题卫星的发射、变轨、追及问题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2 Pv2地球地球1v1r1n一、卫星的发射一、卫星的发射2 Pv2QV3地球地球1v1r1n一、卫星的发射一、卫星的发射2 Pv2QV3地球地球1v13r1r2n一、卫星的发射一、卫星的发射2 Pv2QV3地球地球1v13V4请比较：请比较：四个速度四个速度的大小关的大小关系。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
2、以提供向心力，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（离地面高度忽略不上（离
3、地面高度忽略不计），再通过一椭圆轨道计），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的预的预定圆轨道定圆轨道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，地球半径为地球半径为R R，图中，图中PQPQ长约为长约为8R8R，卫星在变轨过程中质量，卫星在变轨过程中质量不变，则下列正确的有（不变，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
4、率大于在轨道在轨道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
5、道,再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、卫星的追及相遇问题二、卫星的追及相遇问题例例2 2、某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该行星与地球的公转半径比为行星与地球的公转半径比为 （）二、卫星的追及相遇问题二、卫星的追及相遇问题n规律总结：规律总结：因为因为星体的两颗卫星之间的轨道不星体的两颗卫星之间的轨道不是重合的，因此在最近和最远的相遇问题上不能是重合的，因此在最近和最远的相遇问题上不能通过位移或弧长相等来处理，而是通过卫星运动通过位移或弧长相等来处理，而是通过卫星运动的圆心角来衡量的圆心角来衡量。若它们初始位置在同一直线上，实际上内轨若它们初始位置在同一直线上，实际上内轨道所转过的圆心角与外轨道所转过的圆心角之差道所转过的圆心角与外轨道所转过的圆心角之差为为的整数倍时就是出现最近或最远的时刻。的整数倍时就是出现最近或最远的时刻。二、卫星的追及相遇问题二、卫星的追及相遇问题
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