题目内容
2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内.若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°,已知地球半径R,地球自转周期T,地球表面重力加速度g(视为常量)和光速c.试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间.
解析:微波信号传播速度等于光速,求时间须先求出卫星与嘉峪关的距离.综合运用同步卫星的动力学关系和g=G,解出卫星距地心距离,再结合地球知识,作出相应的几何图形,运用数学知识求出卫星到嘉峪关的距离.
设m为卫星的质量,M为地球的质量,r为卫星到地球中心的距离,同步卫星的周期即地球自转周期T,有G
又据G=m′g
所以r=
在东经98°的经线所在平面内,如下图所示,嘉峪关处位于P点,卫星到它的距离设为L,据余弦定理得
L=
所以t=.
练习册系列答案
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我国成功发射了“神州”六号载人飞船,飞船入轨后,环绕地球飞行77圈,历时115个小时于10月17日安全返回地面。在2000年1月26日,我国还成功发射了一颗地球同步卫星,定点在东经98°赤道上空。假设飞船和卫星都做圆周运动,那么飞船和卫星在各自轨道上运行时 ( )
A.飞船运动速度比卫星小 |
B.飞船运动的加速度比卫星小 |
C.飞船离地面的高度比卫星小 |
D.飞船运行的周期比卫星小 |