運行速度 ⑵人造衛星 衛星的特點 運行軌道 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

開普勒在1609-1619年發表了著名的開普勒行星三定律,其中第三定律的內容:所有行星在橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的平方的比值都相等.實踐證明.開普勒三定律也適用于人造地球衛星.2005年10月17日,“神舟”六號飛船在繞地球飛行5天后順利返回.“神舟”六號飛船在圓軌道正常運行時,其圓軌道半徑為r,返回過程可簡化為:圓軌道上飛船,在適當位置開動制動發動機一小段時間(計算時可當作一瞬時),使飛船速度減小,并由圓軌道轉移到與地面相切的橢圓軌道上,如圖所示,橢圓軌道與地面的切點即為設在內蒙的飛船主著陸場,設地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,圓軌道為橢圓軌道的一種特殊情況,空氣阻力不計.問:
(1)制動發動機是采用噴射加速后的質子流來制動,那么發動機應向什么方向噴射質子流?
(2)飛船在圓軌道運行的周期.
(3)制動之后,飛船經過多長時間到達地面的主著陸場.

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閱讀下列材料,并結合材料解題

開普勒從1909年——1919年發表了著名的開普勒行星三定律:

第一定律:所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽運動,太陽在這個橢圓的一個焦點上

第二定律:太陽和行星的連線在相等的時間內掃過相等的面積

第三定律:所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的平方的比值都相等

實踐證明,開普勒三定律也適用于人造地球衛星的運動,如果人造地球衛星沿半徑為r的圓形軌道繞地球運動,當開動制動發動機后,衛量速度降低并轉移到與地球相切的橢圓軌道,如圖問在這之后,衛星經過多長時間著陸?空氣阻力不計,地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,圓形軌道作為橢圓軌道的一種特殊形式。

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火星表面特征非常接近地球,適合人類居住。近期我國宇航員王躍正與俄羅斯宇航員一起進行“模擬登火星”實驗活動。宇航員為了測定火星表面的重力加速度,做了如下探究:  
將直徑為d的光滑環形軌道豎直固定在火星表面,讓小滑塊在軌道內做圓周運動,如圖所示,當小滑塊經過軌道最低點速度為v0時,恰能通過軌道最高點。已知火星的半徑為R
(1)試求火星表面的重力加速度g;
(2)若給火星發射一顆人造衛星,試計算衛星運行周期應滿足的條件。

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自從1957年前蘇聯發射了世界上第一顆人造地球衛星,開發太空資源便成了人類夢寐以求的愿望,多少年來科學家利用太空環境失重的顯著特點進行了許多有價值的實驗,并把人類的活動范圍擴展到太空,同時積累了豐富的經驗,1999年11月21日我國載人航天工程“神舟”號試驗飛船飛行成功,使我國成為繼美國、俄羅斯之后第三個航天飛船飛行成功的國家,試回答下列問題:

(1)下列有關在圍繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船中,說法正確的是

[  ]

A.處于失重環境中的一切物體都不受地球引力的作用

B.飛船中的某一實驗鐵球將處于“漂浮”狀態

C.飛船中宇航員無法使用天平、量筒以及水銀溫度計等儀器

D.飛船要追上空間站并與之對接只能從較低高度的軌道上加速

(2)地球半徑為,地面的重力加速度為g,一個質量為m的人造衛星,在離地面高度h=的圓形軌道上繞地球運行,則

[  ]

A.人造衛星受到的地球引力mg

B.人造衛星的速度

C.人造衛星的周期T=2π

D.人造衛星的角速度

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人造衛星是發射數量最多,用途最廣,發展最快的航天器.其中赤道軌道衛星的特點是軌道平面和赤道平面重合,近似繞地球做勻速圓周運動.若某赤道軌道衛星離地球表面高度為h,飛行方向與地球的自轉方向相同,地球的自轉角速度為ω地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,某時刻衛星正通過赤道上一建筑物的上方,求:
(1)衛星的角速度,線速度;
(2)衛星下次通過該建筑物上方所需的時間.

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