人造衛(wèi)星發(fā)射與回收

1、人造衛(wèi)星的發(fā)人造衛(wèi)星的發(fā)射和回收射和回收_思考：思考：人造衛(wèi)星在人造衛(wèi)星在低軌道上運(yùn)行低軌道上運(yùn)行，要想讓其，要想讓其 在在高軌道上運(yùn)行高軌道上運(yùn)行，應(yīng)采取什么措施？，應(yīng)采取什么措施？在低軌道上加速，使其在低軌道上加速，使其沿橢圓軌道運(yùn)行，當(dāng)行沿橢圓軌道運(yùn)行，當(dāng)行至橢圓軌道的遠(yuǎn)點(diǎn)處時(shí)至橢圓軌道的遠(yuǎn)點(diǎn)處時(shí)再次加速，即可使其沿再次加速，即可使其沿高軌道運(yùn)行。高軌道運(yùn)行。. 變軌問題變軌問題22RMmGRmv122211,vRMmGRmv使使衛(wèi)星加速到222LMmGLmv2233vLMmGLmv，使使衛(wèi)星加速到一一.衛(wèi)星的變軌問題：衛(wèi)星的變軌問題：v1v2v3v4v2v1v4v3v1v4v2v1v4

2、v3v2v3 點(diǎn)火加速：點(diǎn)火加速：在橢圓軌在橢圓軌道上運(yùn)行道上運(yùn)行:第一次變軌：第一次變軌：第二次變軌：第二次變軌： 點(diǎn)火加速：點(diǎn)火加速：在圓軌道上在圓軌道上穩(wěn)定運(yùn)行：穩(wěn)定運(yùn)行：加速度關(guān)系呢？加速度關(guān)系呢？1、如圖所示，發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓、如圖所示，發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道2運(yùn)行；最后再次點(diǎn)運(yùn)行；最后再次點(diǎn)火將其送入同步圓軌道火將其送入同步圓軌道3。軌道。軌道1、2相切于相切于P點(diǎn)，點(diǎn)，2、3相切于相切于Q點(diǎn)。當(dāng)衛(wèi)星分別在點(diǎn)。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)，以上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（下說法正

3、確的是（ ） A、在軌道、在軌道3上的速率大上的速率大 于于1上的速率上的速率 B、在軌道、在軌道3上的角速度上的角速度 小于小于1上的角速度上的角速度 C、在軌道、在軌道2上經(jīng)過上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí) 的速率等于在軌道的速率等于在軌道3上經(jīng)過上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率點(diǎn)時(shí)的速率 D、在軌道、在軌道1上經(jīng)過上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道2上上 經(jīng)過經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度點(diǎn)時(shí)的加速度 QQP P231BD“嫦娥奔月嫦娥奔月” 圖圖(視頻視頻)16 2. 2. 20072007年年1010月月2424日日“嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入繞衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入繞地軌道。在繞地運(yùn)行時(shí)，

4、要經(jīng)過三次近地變軌：地軌道。在繞地運(yùn)行時(shí)，要經(jīng)過三次近地變軌：1212小時(shí)橢圓軌小時(shí)橢圓軌道道2424小時(shí)橢圓軌道小時(shí)橢圓軌道4848小時(shí)橢圓軌道小時(shí)橢圓軌道修正軌道修正軌道地月轉(zhuǎn)移軌道地月轉(zhuǎn)移軌道。1111月月5 5日日1111時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度為為h h的的A A點(diǎn)時(shí)，再經(jīng)三次變軌：點(diǎn)時(shí)，再經(jīng)三次變軌：1212小時(shí)橢圓軌道小時(shí)橢圓軌道3.53.5小時(shí)橢圓小時(shí)橢圓軌道軌道最后進(jìn)入周期為最后進(jìn)入周期為T T的極月圓軌道的極月圓軌道 ，如圖所示。（，如圖所示。（ ） A.A.“嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)”由由到到需加速、由需加速、由到到需減速需減速 B.B.發(fā)射發(fā)射“

5、嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)”的速度必須達(dá)到第三宇宙速度的速度必須達(dá)到第三宇宙速度 C.C.在繞月圓軌道上在繞月圓軌道上, ,衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān) D.D.衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比 E.E.在繞月圓軌道上在繞月圓軌道上, ,衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力近地變軌近地變軌軌道修正軌道修正轉(zhuǎn)移軌道轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射發(fā)射D 3. 3. 20072007年年1010月月2424日，日，“嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入繞繞地軌道。在繞地運(yùn)行時(shí)，要經(jīng)過三次近地變軌：地

6、軌道。在繞地運(yùn)行時(shí)，要經(jīng)過三次近地變軌：1212小時(shí)橢圓軌小時(shí)橢圓軌道道2424小時(shí)橢圓軌道小時(shí)橢圓軌道4848小時(shí)橢圓軌道小時(shí)橢圓軌道修正軌道修正軌道地月轉(zhuǎn)移軌道地月轉(zhuǎn)移軌道。1111月月5 5日日1111時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度為為h h的的A A點(diǎn)時(shí)，再經(jīng)三次變軌：點(diǎn)時(shí)，再經(jīng)三次變軌：1212小時(shí)橢圓軌道小時(shí)橢圓軌道3.53.5小時(shí)橢圓小時(shí)橢圓軌道軌道最后進(jìn)入周期為最后進(jìn)入周期為T T的極月圓軌道的極月圓軌道 ，如圖所示。，如圖所示。 若月球半徑為若月球半徑為R R，試寫出月球表面重力加速度的表達(dá)式。，試寫出月球表面重力加速度的表達(dá)式。近地變軌近地變軌軌道

7、修正軌道修正轉(zhuǎn)移軌道轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射發(fā)射對(duì)接問題對(duì)接問題: :宇宙飛船與空間站的對(duì)接宇宙飛船與空間站的對(duì)接 空間站實(shí)際上就是一個(gè)載有人的人造衛(wèi)星，空間站實(shí)際上就是一個(gè)載有人的人造衛(wèi)星，那么，地球上的人如何登到空間站，空間站那么，地球上的人如何登到空間站，空間站上的人又如何返回地面？這些活動(dòng)都需要通上的人又如何返回地面？這些活動(dòng)都需要通過宇宙飛船來完成，這就存在一個(gè)宇宙飛船過宇宙飛船來完成，這就存在一個(gè)宇宙飛船與空間站對(duì)接的問題。與空間站對(duì)接的問題。思考：能否把宇宙飛船先發(fā)射到空間站的同思考：能否把宇宙飛船先發(fā)射到空間站的同一軌道上，再通過加速去追上空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)一軌道上，再通過加速去追上空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)

8、接呢？接呢？ 不行，因?yàn)轱w船加速后做離不行，因?yàn)轱w船加速后做離心運(yùn)動(dòng)會(huì)偏離原來的圓軌道心運(yùn)動(dòng)會(huì)偏離原來的圓軌道而無法與空間站對(duì)接。飛船而無法與空間站對(duì)接。飛船首先在比空間站低的軌道運(yùn)首先在比空間站低的軌道運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到適當(dāng)位置時(shí)，行，當(dāng)運(yùn)行到適當(dāng)位置時(shí)，再加速運(yùn)行到一個(gè)橢圓軌道。再加速運(yùn)行到一個(gè)橢圓軌道。通過控制軌道使飛船跟空間通過控制軌道使飛船跟空間站恰好同時(shí)運(yùn)行到兩軌道的站恰好同時(shí)運(yùn)行到兩軌道的相切點(diǎn)，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)接，如相切點(diǎn)，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)接，如圖所示圖所示. .飛船飛船B5.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)動(dòng)，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3

9、，軌道2與軌道1相切于近地點(diǎn)Q，軌道2與軌道3相切于遠(yuǎn)地點(diǎn)P，如圖所示。設(shè)衛(wèi)星在圓軌道1運(yùn)動(dòng)的速率為V1，在圓軌道3運(yùn)行的速率為V3，在橢圓軌道2的近地點(diǎn)的速率為V2，在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速率為V4，則：它們的速度大小關(guān)系為_；設(shè)衛(wèi)星在圓軌道1運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)加速度為a1，在橢圓軌道2運(yùn)行到Q點(diǎn)的加速度為 a2，在橢圓軌道2運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度為a3，在圓軌道3運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度為a4，則加速度大小關(guān)系為_。1、衛(wèi)星變軌問題、衛(wèi)星變軌問題6 6、如圖所示、如圖所示. .衛(wèi)星由地面發(fā)射后衛(wèi)星由地面發(fā)射后, ,經(jīng)過發(fā)射軌道進(jìn)入停經(jīng)過發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道泊軌道, ,然后在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道然后在停泊軌

10、道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道, ,再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道, ,衛(wèi)星開始對(duì)月球進(jìn)行探測衛(wèi)星開始對(duì)月球進(jìn)行探測. .已已知地球與月球的質(zhì)量之比為知地球與月球的質(zhì)量之比為a,a,衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的半徑之比為道的半徑之比為b,b,衛(wèi)星在停泊軌道與工作軌道上均可視衛(wèi)星在停泊軌道與工作軌道上均可視為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)為做勻速圓周運(yùn)動(dòng), ,則則( )( )A.衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的速度衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的速度之比為之比為(a/b)(a/b)1/21/2B.衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的周期衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的周期之比為之比為(b/a

11、)(b/a)1/21/2C.衛(wèi)星從停泊軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道時(shí)衛(wèi)星從停泊軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道時(shí), ,衛(wèi)星必須加速衛(wèi)星必須加速D.衛(wèi)星在停泊軌道運(yùn)行的速度大于地球的衛(wèi)星在停泊軌道運(yùn)行的速度大于地球的第一宇宙速度第一宇宙速度ACAC 72007年年11月月5日，日，“嫦娥一號(hào)嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球，在距月球表面軌道到達(dá)月球，在距月球表面200km的的P點(diǎn)進(jìn)行第一次點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動(dòng)剎車制動(dòng)”后被月球俘獲，進(jìn)入橢圓軌道后被月球俘獲，進(jìn)入橢圓軌道繞月飛行，繞月飛行，然后，衛(wèi)星在然后，衛(wèi)星在P點(diǎn)又經(jīng)過兩次點(diǎn)又經(jīng)過兩次“剎車制動(dòng)剎車制動(dòng)”，最終在距月，最終在距月球表面

12、球表面200km的圓形軌道的圓形軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，圖所示，則下列說法正確的是（則下列說法正確的是（ ） A. 衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期比沿軌道上運(yùn)動(dòng)的周期比沿軌道運(yùn)動(dòng)的周期長運(yùn)動(dòng)的周期長 B. 衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期比沿軌道上運(yùn)動(dòng)的周期比沿軌道運(yùn)動(dòng)的周期短運(yùn)動(dòng)的周期短 C. 衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度小上運(yùn)動(dòng)的加速度小 于沿軌道于沿軌道運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)（尚未制動(dòng)）點(diǎn)（尚未制動(dòng)） 時(shí)的加度度時(shí)的加度度 D. 衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動(dòng)加速度等于上運(yùn)動(dòng)加速度等于 沿軌道沿軌道運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)（尚未制動(dòng)）時(shí)點(diǎn)（尚未制動(dòng)）時(shí) 的加

13、速度的加速度P地月轉(zhuǎn)地月轉(zhuǎn)移軌道移軌道B D9.如圖所示，如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的道上運(yùn)行的3顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是：顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是：Ab、c的線速度大小相等，且大于的線速度大小相等，且大于a的線速度的線速度Bb、c的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度大小相等，且大于a的向心的向心加速度加速度Cc加速可追上同一軌道上的加速可追上同一軌道上的b，b減速可等到減速可等到同一軌道上的同一軌道上的c Da衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑緩慢減小，衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將變大其線速度將變大地球地球acbD 10：宇宙飛船和空間站在同一軌道上運(yùn)動(dòng)，若飛：宇宙飛船和空間站在同一軌道上運(yùn)動(dòng)，若飛船想與前面的空間站對(duì)接，飛船為了追上軌道空船想與前面的空間站對(duì)接，飛船為了追上軌道空間站，