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文档简介

第12点卫星轨道调整的原理分析1．人造卫星沿圆轨道和椭圆轨道运转的条件当卫星与火箭分别时，设卫星的速度为v，卫星距离地心为r，并设此时速度与万有引力垂直(经过地面控制可以实现)，如图1所示，若卫星以速度v绕地球做圆周运动，则所需要的向心力为v2Mm，卫星遇到的万有引力Fn＝mF＝G2rr图1(1)当F＝Fn时，卫星将做圆周运动．若此时恰巧是离地面近来的轨道，则可求出此时的发射速度v＝7.9km/s.(2)当F<Fn时，卫星将做离心运动，沿椭圆轨道运动．(3)当F>Fn时，卫星在引力作用下，向地心做椭圆运动．所以，星、箭分别时的速度是决定卫星运转轨道的主要要素．2．人造卫星的轨道调整如图2所示，以卫星从近地圆轨道Ⅰ变轨到圆轨道Ⅲ为例加以分析．图2GMm2＝mvA2在圆轨道Ⅰ稳固运转时满足(rA为A到地心的距离)．若在A点提升速度(卫星自rArA带推动器可完成这个任务)至vA′则有GMmvA′22<m，则卫星做离心运动，将在椭圆轨道Ⅱ上rArA运动，若不再经过推动器改变速度，则会向来在椭圆轨道Ⅱ上运动．当卫星到达B点时，若要使卫星在圆轨道Ⅲ上运转，则一定在B点再次加速．由此可以看出，卫星由低轨道变到高轨道一定在适合的地点加速，同理，由高轨道变到低轨道一定在适合的地点减速．对点例题2013年6月23日10时07分，在航天员聂海胜的精准控制和张晓光、王亚平的亲近配合下，“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标翱翔器成功实现手控交会对接．假如对接前飞船和翱翔器在同一轨道上运转，飞船与前面翱翔器对接，飞船为了追上翱翔器，可采用的方法是( )．飞船加快追上翱翔器，完成对接．飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加快追上翱翔器完成对接C．飞船加快至一个较低轨道再减速追上翱翔器完成对接D．不论飞船如何采纳措施，均不可以与翱翔器对接解题指导飞船要追上翱翔器，应先减速，使它的半径减小，当飞船运动到适合的地点时再加快，使其轨道半径增大，当恰巧运动到翱翔器所在轨道时停止加快，则飞船的速度恰巧等于翱翔器的速度，可以完成对接．B正确．答案B我国某同步卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道．如图3为第四次变轨的表示图，卫星先沿椭圆轨道Ⅰ翱翔，后在远地点P处实现变轨，由椭圆轨道Ⅰ进入同步轨道Ⅱ，则该卫星( )图3．在轨道Ⅱ上的周期比地球自转周期大．在轨道Ⅱ上的加快度比在轨道Ⅰ上任意一点的加快度大C．在轨道Ⅰ上经过P点的速度比在轨道Ⅱ上经过P点的速度小D．在轨道Ⅱ上的速度比在轨道Ⅰ上任意一点的速度大答案C分析轨道Ⅱ是同步轨道，周期等于地球的自转周期，故A错误；卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过P点时所受的万有引力相等，所以加快度相等，故B错误；卫星在轨道Ⅰ上的P点速度较小，万有引力大于所需的向心力，会做近心运动，要想进入圆轨道Ⅱ

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