题目内容
如图11所示,发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形近地轨道上,在卫星经过A点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为A,远地点为B。在卫星沿椭圆轨道运动到B点(远地点B在同步轨道上)时再次点火实施变轨进入同步轨道,两次点火过程都使卫星沿切向方向加速,并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径的R,地球表面重力加速度为g,求:
(1)卫星在近地圆形轨道运动时的加速度大小;
(2)同步卫星轨道距地面的高度.
(1)g(2) - R
解析:
(1)设地球质量为M,卫星质量为m,万有引力常量为G
卫星在近地轨道圆运动,由万有引力提供向心力得 G =ma (1)
物体在地球表面受到的万有引力等于重力 G = mg (2)
解得a = g
(2)设同步轨道距地面高度为h2,由万有引力提供向心力得
G = m(R+h2) (3)
联立(2)(3)得:h2 = - R
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