人造卫星一、考点理解(一)人造生星 1.动力学特征和运动学特征的关系把卫星的运动看成是匀速圆周运动,卫星所需向心由万有引力提供 应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算。式中的 R 为人造卫星的轨道半径。2.卫星的绕行速度、角速度、周期与半径R的关系(1)由得,∴R 越大,v 越小(2)由得∴R 越大,ω 越小(3)由,得∴R 越大,T 越大。特别地,当卫星贴近地面飞行时,其线速度 v 最大,周期 T 最小,其值分别为 vm=7.9km/s(即第一宇宙速度),Tmin=84.8 分钟3.三种宇宙速度第一宇宙速度:环绕地球表面做匀速圆周运动的速度,是人造地球卫星的最大环绕速度,也是人造地球卫星的最小发射速度.v1=7.9km/s。第二宇宙速度:使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度。v2=11.2km/s。第三宇宙速度:使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。v3=16.7km/s(二)地球同步卫星1.特点(1)地球同步卫星只能定点在赤道上空。(2)地球同步卫星与地球自转具有相同的角速度和周期。(3)地球同步卫星相对地面静止。(4)同步卫星的高度是一定的。 F 引=F 向即:∴式中:ω0是地球自转角速度,M 为地球质量,R0为地球半径,都是定值,故 h 是定值。(5)运行方向一定自西向东运行。2.用途地球同步卫星主要用于通信等方面。(三)卫星的发射、运行、变轨、收回对于人造地球卫星,由,得。这一速度是人造地球卫星在轨道上的运行速度,其大小随轨道半径的增大而减小。对于发射一颗卫星来说,首先是根据卫星的用途选定好它的运行轨道,再设计运载火箭将卫星送入预定轨道。但是,由于在人造地球卫星发射过程中火箭要克服地球引力做功,所以将卫星发射到离地球越远的轨道,在地面上所需的发射速度就越大。用心 爱心 专心卫星的回收有回收轨道,也是预先选定好的,当卫星运行到回收轨道附近,发动机点火将卫星送入回收轨道,使卫星沿回收轨道运行到达预定的回收点。对于卫星的变轨,可以采不同的方式,理论上讲可采取改变需要的向心力和改变提供的向心力,前者一般采取改变卫星的运行速度,后者是改变万有引力,一般采用前者的方式。(四)重点、难点解析1. 卫星上的“超重”与“失重”“超重”:卫星进入轨道前加速过程中,卫星上物体“超重”,这种情况与“升降机”中物体超重相同。“失重”:卫星进入轨道后正常运转时,系统具有向下的加速度且等于轨道处的重力加速度 g 轨,卫星上物体完全“失重”。因此,在...