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高中物理
第四章 万有引力与天体运动
卫星运行参量的分析
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2024-12-14 09:57
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卫星运行参量的分析
## 卫星运行参量的分析 1.基本公式  2. "黄金代换式" 的应用忽略中心天体自转影响,则有 $m g=G \frac{M m}{R^2}$ ,整理可得 $G M=g R^2$ 。在引力常量 $G$ 和中心天体质量 $M$ 末知时,可用 $g R^2$ 替换 $G M$ 。  3.人造卫星 卫星运行的轨道平面一定通过地心,一般分为赤道轨道、极地轨道和其他轨道,同步卫星的轨道是赤道轨道. (1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极,由于地球自转,极地卫星可以实现全球覆盖. (2)同步卫星 ①轨道平面与赤道平面 共面,且与地球自转的方向相同. ②周期与地球自转周期相等,T=24h. ③高度固定不变,$h=3.6×10^7 m.$ ④运行速率约为v=3.1 km/s. (3)近地卫星:轨道在 地球表面 附近的卫星,其轨道半径r=R(地球半径),运行速度等于第一宇宙速度v=7.9 km/s(人造地球卫星的最大圆轨道运行速度),T=85 min(人造地球卫星的最小周期). 注意:近地卫星可能为极地卫星,也可能为赤道卫星. ## 判断 1.同一中心天体的两颗行星,公转半径越大,向心加速度越大.(×) 2.同一中心天体质量不同的两颗行星,若轨道半径相同,速率不一定相等. $(\times)$ 3.近地卫星的周期最小( $\sqrt{ } /$ ) 4.极地卫星通过地球两极,且始终和地球某一经线平面重合. $(\times)$ 5.不同的同步卫星的质量不一定相同,但离地面的高度是相同的。$(\sqrt{ })$ 1.公式中r指轨道半径,是卫星到中心天体球心的距离,R通常指中心天体的半径,有r=R+h. 2.同一中心天体,各行星v、ω、a、T等物理量只与r有关;不同中心天体,各行星v、ω、a、T等物理量与中心天体质量M和r有关. `例` “祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季.假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一,且火星的冬
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