题目内容

飞船沿半径为R的圆周绕地球运动,如图所示,其周期为T,如果飞船要返回地面,可在轨道上某一点A处,将速率减小到适当数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆和地球表面相切于B点,设地球半径为,则飞船从A点返回到地面B点所需时间为多长?

答案:
解析:

  开普勒定律是太阳系行星运动的规律,也适用于地球卫星(无论是椭圆轨道还是圆轨道).故应用开普勒第三定律可求出返回时间,飞船返回时是沿以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆的半长轴为(R+).

 由开普勒第三定律可知: 

  由对称性可知,返回时间t=,解得:

      t=


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