衛(wèi)星的發(fā)射變軌追及問題共23張PPT

1、衛(wèi)星的發(fā)射、變軌、追及問題衛(wèi)星的發(fā)射、變軌、追及問題n一、衛(wèi)星的發(fā)射一、衛(wèi)星的發(fā)射地球地球1v1r1n一、衛(wèi)星的發(fā)射一、衛(wèi)星的發(fā)射2 pv2地球地球1v1r1n一、衛(wèi)星的發(fā)射一、衛(wèi)星的發(fā)射2 pv2qv3地球地球1v1r1n一、衛(wèi)星的發(fā)射一、衛(wèi)星的發(fā)射2 pv2qv3地球地球1v13r1r2n一、衛(wèi)星的發(fā)射一、衛(wèi)星的發(fā)射2 pv2qv3地球地球1v13v4請比較：請比較：四個速度四個速度的大小關(guān)的大小關(guān)系。系。r1r2總結(jié)：衛(wèi)星變軌的實質(zhì)總結(jié)：衛(wèi)星變軌的實質(zhì) (1)1)當(dāng)衛(wèi)星突然點火加速時，當(dāng)衛(wèi)星突然點火加速時，gmmr2mv2r，即萬有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星將做離心運動，脫離即萬有引力不

2、足以提供向心力，衛(wèi)星將做離心運動，脫離原來的圓軌道而繞著橢圓軌道運行，到達(dá)遠(yuǎn)地點時速度已原來的圓軌道而繞著橢圓軌道運行，到達(dá)遠(yuǎn)地點時速度已經(jīng)很小，如果想在經(jīng)過遠(yuǎn)地點的大圓上勻速圓周運動需要經(jīng)很小，如果想在經(jīng)過遠(yuǎn)地點的大圓上勻速圓周運動需要再次點火加速，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入新的圓軌道穩(wěn)定運行時由再次點火加速，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入新的圓軌道穩(wěn)定運行時由 vgmr可知其圓周運動運行速率比原軌道時減小?？芍鋱A周運動運行速率比原軌道時減小。 在發(fā)射一顆質(zhì)量為在發(fā)射一顆質(zhì)量為m m的人造地球同步衛(wèi)星時，先將其發(fā)射的人造地球同步衛(wèi)星時，先將其發(fā)射到貼近地球表面運行的圓軌道到貼近地球表面運行的圓軌道i i上（離地面高度忽略不上

3、（離地面高度忽略不計），再通過一橢圓軌道計），再通過一橢圓軌道iiii變軌后到達(dá)距地面高為變軌后到達(dá)距地面高為h h的預(yù)的預(yù)定圓軌道定圓軌道iiiiii上。已知它在圓形軌道上。已知它在圓形軌道i i上運動的加速度為上運動的加速度為g g，地球半徑為地球半徑為r r，圖中，圖中pqpq長約為長約為8r8r，衛(wèi)星在變軌過程中質(zhì)量，衛(wèi)星在變軌過程中質(zhì)量不變，則下列正確的有（不變，則下列正確的有（ ）a. 衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道ii上運動經(jīng)過上運動經(jīng)過p點的加速度為點的加速度為b. 衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道iii上運動的線速度為上運動的線速度為c. 衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道iii上運行時經(jīng)過上運行時經(jīng)過p點的速

4、率大于點的速率大于在軌道在軌道ii上運行時經(jīng)過上運行時經(jīng)過p點的速率點的速率d在軌道在軌道上運動的周期小于上運動的周期小于在軌道在軌道上運動的周期上運動的周期e在軌道在軌道iii上經(jīng)過上經(jīng)過p點點的加速度小于的加速度小于在軌道在軌道ii上經(jīng)過上經(jīng)過p點點的加速度的加速度例例1 1、宇宙飛船和空間站在同一軌道上運動宇宙飛船和空間站在同一軌道上運動,若飛船想與前若飛船想與前面的空間站對接面的空間站對接,飛船為了追上軌道空間站飛船為了追上軌道空間站,可采取的方法可采取的方法是是( ) a飛船加速直到追上軌道空間站飛船加速直到追上軌道空間站,完成對接完成對接b飛船從原軌道減速至一個較低軌道飛船從原軌道

5、減速至一個較低軌道,再加速追上軌道空間再加速追上軌道空間站站,完成對接完成對接.c飛船加速至一個較高軌道飛船加速至一個較高軌道,再減速追上軌道空間站再減速追上軌道空間站,完成完成對接對接. d無論飛船如何采取何種措施無論飛船如何采取何種措施,均不能與空間站對接均不能與空間站對接二、衛(wèi)星的追及相遇問題二、衛(wèi)星的追及相遇問題例例2 2、某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過n n年，該行星會運行到日地連線的延長線上，如圖所示。該年，該行星會運行到日地連線的延長線上，如圖所示。該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑比為行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑比為 （ ）二、衛(wèi)星的追及相遇問題二、衛(wèi)星的追及相遇問題n規(guī)律總結(jié)：規(guī)律總結(jié)：因為因為星體的兩顆衛(wèi)星之間的軌道不星體的兩顆衛(wèi)星之間的軌道不是重合的，因此在最近和最遠(yuǎn)的相遇問題上不能是重合的，因此在最近和最遠(yuǎn)的相遇問題上不能通過位移或弧長相等來處理，而是通過衛(wèi)星運動通過位移或弧長相等來處理，而是通過衛(wèi)星運動的圓心角來衡量的圓心角來衡量。 若它們初始位置在同一直線上，實際上內(nèi)軌若它們初始位置在同一直線上，實際上內(nèi)軌道所轉(zhuǎn)過的圓心角與外軌道所