题目内容
西昌卫星发射中心的火箭发射架上,有一待发射的卫星,它随地球自转的线速度为v1,周期为T1;发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动,线速度为v2、周期为T2;实施变轨后,使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动,线速度为v3、周期为T3.则v1、v2、v3的大小关系是
v2>v3>v1
v2>v3>v1
;T1、T2、T3的大小关系是T1=T3>T2
T1=T3>T2
.(用“>”或“=”连接)分析:根据万有引力提供向心力,比较近地卫星和同步卫星的线速度和周期大小,根据同步卫星与地球自转的角速度相等,通过v=rω,比较待发射卫星的线速度与同步卫星的线速度关系.
解答:解:对于待发射卫星和同步卫星,角速度相等,根据v=rω知,v3>v1,
由于同步卫星的周期与地球上的物体随地球自转的周期相同,即T1=T3,
根据万有引力提供向心力列出等式
=
=
v=
,由于同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径,所以v2>v3,
T=2π
,由于同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径,所以T3>T2,
所以v1、v2、v3的大小关系是v2>v3>v1,T1、T2、T3的大小关系是T1=T3>T2 .
故答案为:v2>v3>v1,T1=T3>T2
由于同步卫星的周期与地球上的物体随地球自转的周期相同,即T1=T3,
根据万有引力提供向心力列出等式
| GMm |
| r2 |
| mv2 |
| r |
| m?4π2r |
| T2 |
v=
|
T=2π
|
所以v1、v2、v3的大小关系是v2>v3>v1,T1、T2、T3的大小关系是T1=T3>T2 .
故答案为:v2>v3>v1,T1=T3>T2
点评:解决本题的关键知道线速度与向心加速度与轨道半径的关系,以及知道同步卫星与地球自转的角速度相等.
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