假设站在赤道某地的人,恰能在日落后4h的时候,观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星.若该卫星是在赤道所在平面做匀速圆周运动,又已知地球的同步卫星绕地球

假设站在赤道某地的人,恰能在日落后4h的时候,观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星.若该卫星是在赤道所在平面做匀速圆周运动,又已知地球的同步卫星绕地球

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假设站在赤道某地的人,恰能在日落后4h的时候,观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星.若该卫星是在赤道所在平面做匀速圆周运动,又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.0倍,试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期.
答案
令地球的半径为R,据题意,日落4小时,地球自转的角度α=
4
24
×2π=
π
3
,卫星位置如图所示:
此卫星的轨道半径为r=
R
cosα
=2R,
同步卫星的周期为T=24h,半径R=6R
根据开普勒第三定律对于同步卫星有:
R3同
T2同
=
r3
T2x

得该卫星的周期Tx=


r3
R3同
T
=


(2R)3
(6R)3
×24h=4.6h

答:该卫星的周期为4.6h.
举一反三
把卫星绕地球的运动近似看作匀速圆周运动,则离地球越远的卫星(  )
A.周期越小B.线速度越小C.角速度越小D.加速度越大
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如图所示,有A、B两颗卫星绕同颗质量未知,半径为R的行星做匀速圆周运动,旋转方向相同,其中A为近地轨道卫星,周期为T1,B为静止轨道卫星,周期为T2,在某一时刻两卫星相距最近,试用已知量求解下列问题:(引力常量G为已知)
(1)经过多长时间,两行星再次相距最近?
(2)同步卫星离地面的高度h=?
(3)该行星的平均密度ρ=?
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2013年6月“神州十号”与“天宫一号”完美“牵手”,成功实现交会对接(如图),交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段、组合体飞行段和分离撤离段.则下列说法正确的是(  )
A.在远距离导引段,“神州十号”应在距“天宫一号”目标飞行器前下方某处
B.在远距离导引段,“神州十号”应在距“天宫一号”目标飞行器后下方某处
C.在组合体飞行段,“神州十号”与“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.9km/s
D.分离后,“天宫一号”变轨升高至飞行轨道运行时,其速度比在交会对接轨道时大

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北京时间2005年10月12日上午9时0分0秒,神舟六号宇宙飞船在酒泉点火发射,9时11分23秒船箭分离,发射成功;飞船进入轨道后在半径为6.4×106m的圆周轨道上绕地球一圈所需时间为90分钟.则前面的描述中表示时刻的是______;飞船在圆周轨道上运动的过程中的最大位移是______.
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2012年6月18日14时“天宫一号”与“神舟九号”成功对接,标志着中国航空航天技术又向前跨进一步.下列有关说法中正确的是(  )
A.对接过程中,“天宫一号”和“神舟九号”都可视为质点
B.对接成功后,研究它们的运行周期时,可以视为质点
C.对接成功后,“天宫一号”和“神舟九号”就静止在太空中
D.对接成功后,以“天宫一号”为参照物“神舟九号”在做匀速运动
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