人造卫星发射与回收

1、人造卫星的发人造卫星的发射和回收射和回收_思考：思考：人造卫星在人造卫星在低轨道上运行低轨道上运行，要想让其，要想让其 在在高轨道上运行高轨道上运行，应采取什么措施？，应采取什么措施？在低轨道上加速，使其在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可使其沿再次加速，即可使其沿高轨道运行。高轨道运行。. 变轨问题变轨问题22RMmGRmv122211,vRMmGRmv使使卫星加速到222LMmGLmv2233vLMmGLmv，使使卫星加速到一一.卫星的变轨问题：卫星的变轨问题：v1v2v3v4v2v1v4v3v1v4v2v1v4

2、v3v2v3 点火加速：点火加速：在椭圆轨在椭圆轨道上运行道上运行:第一次变轨：第一次变轨：第二次变轨：第二次变轨： 点火加速：点火加速：在圆轨道上在圆轨道上稳定运行：稳定运行：加速度关系呢？加速度关系呢？1、如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆、如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行；最后再次点运行；最后再次点火将其送入同步圆轨道火将其送入同步圆轨道3。轨道。轨道1、2相切于相切于P点，点，2、3相切于相切于Q点。当卫星分别在点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以上正常运行时，以下说法正确的是（下说法正

3、确的是（ ） A、在轨道、在轨道3上的速率大上的速率大 于于1上的速率上的速率 B、在轨道、在轨道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、在轨道、在轨道2上经过上经过Q点时点时 的速率等于在轨道的速率等于在轨道3上经过上经过Q点时的速率点时的速率 D、在轨道、在轨道1上经过上经过P点时的加速度等于在轨道点时的加速度等于在轨道2上上 经过经过P点时的加速度点时的加速度 QQP P231BD“嫦娥奔月嫦娥奔月” 图图(视频视频)16 2. 2. 20072007年年1010月月2424日日“嫦娥一号嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕卫星星箭分离，卫星进入绕地轨道。在绕地运行时，

4、要经过三次近地变轨：地轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：1212小时椭圆轨小时椭圆轨道道2424小时椭圆轨道小时椭圆轨道4848小时椭圆轨道小时椭圆轨道修正轨道修正轨道地月转移轨道地月转移轨道。1111月月5 5日日1111时，当卫星经过距月球表面高度时，当卫星经过距月球表面高度为为h h的的A A点时，再经三次变轨：点时，再经三次变轨：1212小时椭圆轨道小时椭圆轨道3.53.5小时椭圆小时椭圆轨道轨道最后进入周期为最后进入周期为T T的极月圆轨道的极月圆轨道 ，如图所示。（，如图所示。（ ） A.A.“嫦娥一号嫦娥一号”由由到到需加速、由需加速、由到到需减速需减速 B.B.发射发射“

5、嫦娥一号嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度的速度必须达到第三宇宙速度 C.C.在绕月圆轨道上在绕月圆轨道上, ,卫星周期与卫星质量有关卫星周期与卫星质量有关 D.D.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 E.E.在绕月圆轨道上在绕月圆轨道上, ,卫星受地球的引力大于受月球的引力卫星受地球的引力大于受月球的引力近地变轨近地变轨轨道修正轨道修正转移轨道转移轨道发射发射D 3. 3. 20072007年年1010月月2424日，日，“嫦娥一号嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入卫星星箭分离，卫星进入绕绕地轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：地

6、轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：1212小时椭圆轨小时椭圆轨道道2424小时椭圆轨道小时椭圆轨道4848小时椭圆轨道小时椭圆轨道修正轨道修正轨道地月转移轨道地月转移轨道。1111月月5 5日日1111时，当卫星经过距月球表面高度时，当卫星经过距月球表面高度为为h h的的A A点时，再经三次变轨：点时，再经三次变轨：1212小时椭圆轨道小时椭圆轨道3.53.5小时椭圆小时椭圆轨道轨道最后进入周期为最后进入周期为T T的极月圆轨道的极月圆轨道 ，如图所示。，如图所示。 若月球半径为若月球半径为R R，试写出月球表面重力加速度的表达式。，试写出月球表面重力加速度的表达式。近地变轨近地变轨轨道

7、修正轨道修正转移轨道转移轨道发射发射对接问题对接问题: :宇宙飞船与空间站的对接宇宙飞船与空间站的对接 空间站实际上就是一个载有人的人造卫星，空间站实际上就是一个载有人的人造卫星，那么，地球上的人如何登到空间站，空间站那么，地球上的人如何登到空间站，空间站上的人又如何返回地面？这些活动都需要通上的人又如何返回地面？这些活动都需要通过宇宙飞船来完成，这就存在一个宇宙飞船过宇宙飞船来完成，这就存在一个宇宙飞船与空间站对接的问题。与空间站对接的问题。思考：能否把宇宙飞船先发射到空间站的同思考：能否把宇宙飞船先发射到空间站的同一轨道上，再通过加速去追上空间站实现对一轨道上，再通过加速去追上空间站实现对

8、接呢？接呢？ 不行，因为飞船加速后做离不行，因为飞船加速后做离心运动会偏离原来的圆轨道心运动会偏离原来的圆轨道而无法与空间站对接。飞船而无法与空间站对接。飞船首先在比空间站低的轨道运首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道。再加速运行到一个椭圆轨道。通过控制轨道使飞船跟空间通过控制轨道使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的站恰好同时运行到两轨道的相切点，便可实现对接，如相切点，便可实现对接，如图所示图所示. .飞船飞船B5.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运动，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3

9、，轨道2与轨道1相切于近地点Q，轨道2与轨道3相切于远地点P，如图所示。设卫星在圆轨道1运动的速率为V1，在圆轨道3运行的速率为V3，在椭圆轨道2的近地点的速率为V2，在远地点的速率为V4，则：它们的速度大小关系为_；设卫星在圆轨道1运动到Q点加速度为a1，在椭圆轨道2运行到Q点的加速度为 a2，在椭圆轨道2运动到P点的加速度为a3，在圆轨道3运动到P点的加速度为a4，则加速度大小关系为_。1、卫星变轨问题、卫星变轨问题6 6、如图所示、如图所示. .卫星由地面发射后卫星由地面发射后, ,经过发射轨道进入停经过发射轨道进入停泊轨道泊轨道, ,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道然后在停泊轨

10、道经过调速后进入地月转移轨道, ,再次调速后进入工作轨道再次调速后进入工作轨道, ,卫星开始对月球进行探测卫星开始对月球进行探测. .已已知地球与月球的质量之比为知地球与月球的质量之比为a,a,卫星的停泊轨道与工作轨卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为道的半径之比为b,b,卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动为做匀速圆周运动, ,则则( )( )A.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为之比为(a/b)(a/b)1/21/2B.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为之比为(b/a

11、)(b/a)1/21/2C.卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时, ,卫星必须加速卫星必须加速D.卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的卫星在停泊轨道运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，“嫦娥一号嫦娥一号”探月卫星沿地月转移探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面轨道到达月球，在距月球表面200km的的P点进行第一次点进行第一次“刹车制动刹车制动”后被月球俘获，进入椭圆轨道后被月球俘获，进入椭圆轨道绕月飞行，绕月飞行，然后，卫星在然后，卫星在P点又经过两次点又经过两次“刹车制动刹车制动”，最终在距月，最终在距月球表面

12、球表面200km的圆形轨道的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动，如上绕月球做匀速圆周运动，如图所示，图所示，则下列说法正确的是（则下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道卫星在轨道上运动的周期比沿轨道上运动的周期比沿轨道运动的周期长运动的周期长 B. 卫星在轨道卫星在轨道上运动的周期比沿轨道上运动的周期比沿轨道运动的周期短运动的周期短 C. 卫星在轨道卫星在轨道上运动的加速度小上运动的加速度小 于沿轨道于沿轨道运动到运动到P点（尚未制动）点（尚未制动） 时的加度度时的加度度 D. 卫星在轨道卫星在轨道上运动加速度等于上运动加速度等于 沿轨道沿轨道运动到运动到P点（尚未制动）时点（尚未制动）时 的加

13、速度的加速度P地月转地月转移轨道移轨道B D9.如图所示，如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨是在地球大气层外圆形轨道上运行的道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是：颗人造卫星，下列说法正确的是：Ab、c的线速度大小相等，且大于的线速度大小相等，且大于a的线速度的线速度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加速可追上同一轨道上的加速可追上同一轨道上的b，b减速可等到减速可等到同一轨道上的同一轨道上的c Da卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大其线速度将变大地球地球acbD 10：宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞：宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，