人造卫星知识归类
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人造卫星知识归类
一、飞出地球去：
1. 人造卫星：将物体以水平速度从某一高度抛出，随着速度的不断增加，水平射程不断增大，当速度增大到某一值时，物体将不落回地面而是绕地球做圆周运动，则此物体就成为地球的卫星。
注意：此时卫星绕地球是公转
2.人造卫星做匀速圆周运动的圆心位置及向心力的来源：
3.人造卫星的解题方法：
4.卫星的绕行线速度、角速度、周期、向心加速度随轨道半径r 的变化规律：
例1.侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h ，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球半径是R,地面处的重力加速度为g ，地球的自转周期为T 。
思考：物体要具有多大的速度，才能环绕地球运动成为地球的卫星呢?
5.卫星的两个速度：
（1） 发射速度：将人造卫星送入预定轨道运行所必须具有的速度。
（2） 绕行速度：卫星在轨道上绕地球做匀速圆周运动所具有的速度。
人造地球卫星的线速度可用r v m r Mm G 22=求得r
GM v =可得线速度与轨道半径的平方根成反比，当r=R 时，线速度为最大值，最大值为7.9 km/s. (实际上人造卫星的轨道半径总是大于地球的半径，所以线速度总是小于7.9 km/s ）这个线速度是地球人造卫星的
最大线速度，也叫第一宇宙速度．发射人造卫星时，卫星发射的越高，克服地球的引力做功越大，发射越困难，所以人造地球卫星发射时，一般都发射到离地很近的轨道上，发射人造卫星的最小发射速度为7. 9 km/ s.
二、第一宇宙速度的计算：
方法一：地球对卫星的万有引力就是卫星做圆周运动的向心力．
方法二：在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力，而卫星所受重力就是卫星做圆周运动的向心力．
注意：卫星所在高度处的重力就是地球对它的万有引力。
即：
2)(h R Mm G +=h mg ，即得：2)
(h R M G g h += h 越大，h g 越小 三、三种宇宙速度：
1.第一宇宙速度（环绕速度）：v 1= ，人造地球卫星的最小发射速度。
是人造卫星环绕地球作匀速圆周运动的最大环绕速度。
2.第二宇宙速度（脱离速度）：v 2= ，使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度。
3.第三宇宙速度（逃逸速度）：v 3= ，使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
四、两种最常见的卫星
1.近地卫星：
2.同步卫星：
（1）定义：
（2）地球同步卫星的特点：
（3）同步卫星的发射：
发射同步卫星，一般不采用普通卫星的直接发射方法，而是采用变轨道发射。
如图所示：
A 为停泊轨道。
B 为转移轨道。
C 为同步轨道
通讯卫星可以实现全球的电视转播，从图可知，如果能发射三颗
相对地面静止的卫星（即同步卫星）并相互联网，即可覆盖全球的每
个角落。
由于通讯卫星都必须位于赤道上空3.6×107m 处，各卫星之
间又不能相距太近，所以，通讯卫星的总数是有限的。
设想在赤道所
在平面内，以地球中心为圆心隔50放置一颗通讯卫星，全球通讯卫星
的总数应为72个。
1.通信卫星又叫同步卫星，下面关于同步卫星的说法中正确的是（ ）
A ．所有的地球同步卫星都位于地球的赤道平面内
B ．所有的地球同步卫星的质量都相等
C ．所有的地球同步卫星绕地球作匀速圆周运动的角速度都相等
D ．所有的地球同步卫星离地心的距离都相等
2.如图所示，轨道A 与轨道B 相切于P 点，轨道B 与轨道C 相切于Q 点，以下说法正确的
是（ ）
A.卫星在轨道B 上由P 向Q 运动的过程中速率越来越小
B.卫星在轨道C 上经过Q 点的速率大于在轨道A 上经过P 点的速率
C.卫星在轨道B 上经过P 时的向心加速度与在轨道A 上经过P 点的
向心加速度是相等的
D.卫星在轨道B 上经过Q 点时受到地球的引力小于经过P 点的时受到地球的引力
3. 如图所示，某次发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道，然后在P 点点火加速，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P ，远地点为同步轨道上的Q ），到达远地点时再次自动点火
加速，进入同步轨道。
设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v 1，在P 点
短时间加速后的速率为v 2，沿转移轨道刚到达远地点Q 时的速率为v 3，在Q 点短时间加速后进入同步轨道后的速率为v 4。
试比较v 1、v 2、v 3、
v 4的大小，并用小于号将它们排列起来_ v 3_〈_ v 4_〈__ v 1 〈 v 2
分析：（1）v 2 〉 v 1 ；（2）v 2〉 v 3（3）v 4〉 v 3 （4）v 1〉 v 4
卫星变轨问题的方法总结：加速变轨：制动变轨：
五、人造卫星上的超重和失重情况：
1.载人卫星发射过程：
2. 当卫星进入轨道后围绕地球做你匀速圆周运动：
例题1：火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以加速度g/2竖直向上匀加速运动，声道某一高度时，测试仪对平台的压力为启动前压力的18
17.已知地球的半径为R ，求火箭此时离地面的高度。
（g 为地面附近重力加速度）
例题2：当卫星进入轨道后围绕地球做你匀速圆周运动，下列哪些仪器将不能使用（ ）
A.天平
B.弹簧测力计 C 。
水银气压计 D 。
摆钟
六、人造天体的交会对接问题：
交会对接指两个航天器（宇宙飞船、航天飞机等）在太空轨道会合并连接成一个整体．它是实现太空装配、回收、补给、维修、航天员交换等过程的先决条件．空间交会对接技术包括两部分相互衔接的空间操作，即空间交会和空间对接．所谓交会是指两个或两个以上的航天器在轨道上按预定位置和时间相会，而对接则为两个航天器相会后在结构上连成一个整体．
1..关于航天飞机与空间站对接问题，下列说法正确的是（ ）
A.先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机加速，即可实现对接
B.先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机减速，即可实现对接
C.先让航天飞机进入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接
D.先让航天飞机进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接
2.若飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（ ）
A 可以从较低的轨道上加速
B 可以从较高的轨道上加速
C 可以从与空间站同一轨道上加速
D 无论在什么轨道上，只要加速都行
Q v 2 v 3 P v 4。
