晴天晚上,人能看见卫星的条件是卫星被太阳照着且在人的视野之内.一个可看成漫反射体的人造地球卫星的圆形轨道与赤道共面,卫星自西向东运动.春分期间太阳垂直射向赤道,
题型:广州一模难度:来源:
晴天晚上,人能看见卫星的条件是卫星被太阳照着且在人的视野之内.一个可看成漫反射体的人造地球卫星的圆形轨道与赤道共面,卫星自西向东运动.春分期间太阳垂直射向赤道,赤道上某处的人在日落后8小时时在西边的地平线附近恰能看到它,之后极快地变暗而看不到了.已知地球的半径R地=6.4×106m,地面上的重力加速度为10m/s2,估算:(答案要求精确到两位有效数字) (1)卫星轨道离地面的高度. (2)卫星的速度大小. |
答案
(1)从北极沿地轴往下看的地球俯视图如图所示, 设卫星离地高h,Q点日落后8小时时能看到它反射的阳光. 日落8小时Q点转过的角度设为θ, θ=×360°=120° 轨道高h=-R地 =6.4×106×(-1)=6.4×106m (2)地面处,重力等于万有引力mg=G 卫星处,mgr=G 两式相比得=()2 因为卫星轨道半径r=R地+h=2R地 所以,gr=g地=2.5m/s2 又因为,mgr=m 解得v===5.7×103m/s 答:(1)卫星轨道离地面的高度等于地球的半径,为6.4×106m. (2)卫星的速度大小5.7×103m/s. |
举一反三
在美英联军发动的对伊拉克的战争中,美国使用了先进的侦察卫星.据报道,美国有多颗最先进的KH-1、KH-2“锁眼”系列照相侦察卫星可以通过西亚地区上空,“锁眼”系列照相侦察 卫星绕地球沿椭圆轨道运动,近地点265km(指卫星与地面的最近距离),远地点650km(指卫星与地面的最远距离),质量13.6-18.2t.这些照相侦察卫星上装有先进的CCD数字照相机,能够分辨出地面上0.1m大小的目标,并自动地将照片传给地面接收站及指挥中心.由开普勒定律知道:如果卫星绕地球做圆周运动的圆轨道半径跟椭圆轨道的半长轴相等,那么,卫星沿圆轨道的周期跟卫星沿椭圆轨道运动的周期相等.请你由上述数据估算这些“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球运动的周期和卫星在远地点处的运动速率.地球的半径R=6400km,g取10m/s2.(保留两位有效数字) |
两颗人造卫星A,B绕地球作圆周运动,速度大小之比为VA:VB=2:l,则轨道半径之比和周期之比为( )A.RA:RB=4:1 TA:TB=1:8 | B.RA:RB=4:1 TA:TB=8:1 | C.RA:RB=1:4 TA:TB=1:8 | D.RA:RB=1:4 TA:TB=8:1 |
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2004年我国和欧盟合作的建国以来最大的国际科技合作计划“伽利略计划”将进入全面实施阶段,这标志着欧洲和我国都将拥有自己的卫星导航定位系统,并将结束美国全球定位系统(GPS)在世界独占鳌头的局面.据悉“伽利略”卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成,卫星的轨道高度为2.4×204km,倾角为56°,分布在3个轨道上,每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星.当某颗卫星出现故障时可及时顶替工作.若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上,则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较,以下说法中正确的是( )A.替补卫星的周期大于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度 | B.替补卫星的周期小于工作卫星的周期,速度小于工作卫星的速度 | C.替补卫星的周期大于工作卫星的周期,速度小于工作卫星的速度 | D.替补卫星的周期小于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度 |
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如图所示,三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上,设地球质量为M,半径为R.下列说法正确的是( )A.地球对一颗卫星的引力大小为 | B.一颗卫星对地球的引力大小为 | C.两颗卫星之间的引力大小为 | D.三颗卫星对地球引力的合力大小为 |
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2007年3月26日,中俄共同签署了《中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探测火星--火卫一合作的协议》,双方确定于2008年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测.“火卫一”就在火星赤道正上方运行,与火星中心的距离为9450km.绕火星1周需7h39min,若其绕行轨道可简化为圆形轨道,则由以上信息不能确定的是( )A.火卫一的质量 | B.火星的质量 | C.火卫一的绕行速度 | D.火卫一的向心加速度 |
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