题目内容
【题目】假设某卫星在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,该卫星与地球同步卫星绕地球同向运动。已知地球半径约为6400km,地球同步卫星距地面高度36000km。每当两者相距最近时,卫星向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送至地面接收站。从某时刻两者相距最远开始计时,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为(不考虑信号传输所需时间)
A. 4次 B. 6次
C. 7次 D. 8次
【答案】C
【解析】据开普勒第三定律 (1) R1=4200km+6400km R2=36000km+6400km(2) 可知载人宇宙飞船的运行周期T1与地球同步卫星的运行周期T2之比为 ,又已知地球同步卫星的运行周期为一天即24h,因而载人宇宙飞船的运行周期T1=h=3h;由匀速圆周运动的角速度 ,所以宇宙飞船的角速度为 ,同步卫星的角速度为 ;当两者与太阳的连线是一条直线且位于地球异侧时,相距最远,此时追击距离为π即一个半圆,追击时间为 ;此后,追击距离变为2π即一个圆周,同理,追击时间为 .可以得到24h内共用时 h完成追击7次,即七次距离最近,因而发射了七次信号.
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