地球同步通信卫星也 叫同步轨道通信 卫星，这种卫星发射到赤道上空与地球 自 转同向运行， 因此 ， 从地面上任一观察点看 去， 卫星是静止不动的。目前绝大多数的通 信卫 星采 用同步卫星 。 一同步卫 以确定一个圆。 当Ａ、 Ｃ无限靠近 时， 存在 个极限圆，这个极限圆的半径就是 曰点 的曲率半径。 我们 在计算 向心 力时要利用 曲率 半 发射地球同步卫星时 ，先将卫星发射 到近地轨道 １上， 然后经点火 ， 使其沿椭圆 轨 道 ２ 行。最后再 次 点火 ， 星送 ＾同 运 将卫步轨道 ３ 。轨道 １ 相切于 ｐ点 ，轨道 ２３ 、 ２ 、 相切于Ｐ点。则对于椭圆轨道而言 ， ９点是 近地点， Ｐ点是远地点。 问题一：发射过程中关于近地点和远 径， 而计算万有引力时则要用卫地距离。很 明显，在近地点和远地点这两个特殊点外 的其他点来说 ，万有引力与向心力大小和 方 向都不同 ，那么我们可以把万有引力分 地点的“ 个速率” ４ 的大小关系 如 图 １所 示． 卫 星 设 在 近地 圆轨 道 ｌ上 口点 解为垂直于速度方向的力 和平行于速度 方向的力 即为向心力， 起到改变速度 方 向的作 用， 则起 到改变速度大小的作 用。但在近地点和远地点这两个特殊点， 万 有引力方 向刚好与瞬时速度方 向垂直 ， 所 以并无速度方向分量，万有引力全部提供 ２ 的速率为 ％在椭圆轨道 ２经过 ｐ点的速率为 在椭圆轨道 ２经过 Ｐ点 图 １ 的速率为 在圆轨道 ３ 经过 Ｐ点的速率为 比 向心力，故在近地点时有 ＧＭｍ ＝ ， ｍ 在 ＿，＾ ２ 较这 ４ 个速率的大小关系？ （） １圆轨道上卫星速率的比较 在圆轨道上卫星以地心为圆心做匀速 圆周运动， 设地球质量为 ， 卫星质量为 ｍ， 远地点时有Ｇ Ｄ ＝ ， 笋 ｍ （ 其中，是近地 ｏ点离行星中心的距离， ６为远地点离行星 中 心的距离 ， 近地点和远地点的 曲率半 Ｒ为 径， 因椭圆的形状是左右对称的 ， 所以 ｐ点 由卫星所受 的万 有引力提供 向心 力 ，即 ＴＧ 得 ＝／堕 ，明 星 地 Ｍ ｒ Ｆ、 ｒ 说 卫 离 广 Ｖ ｍ＝ （ 圆轨道上近地点和远地点卫星速 ２ 熵与 Ｐ点的曲率半径应该相等。 问题三：近地点 ９和远地点 Ｐ在三个 轨道上的加速度关系 上述条件不变， 对于加速度来说 ， 无论 是近地轨道 １上的 ｐ点还是椭圆轨道 ２的 面越高 ， 速率越小， １＞４ 故 ）ｖ １ ｏ率的 比较 当卫星在椭圆轨道 ２ 上运行时． 由机械 ｐ点， 其加速度都是相等的， 均为旦 ， 且 吐 ２ ２ 能守恒定律可知。 卫星在近地点的速率大于 卫星在远地点的速率， ｚｖ 即ｖ＞ （） ３ 火箭点火前、 后卫星速率的比较 在近地点（ ， Ｄ点） 卫星的火箭开始点火 加速，点火加速后卫星的速率大于点火前 的速率。故在椭圆轨道 ２经过 ｐ点的速率 ２大于卫星在近地圆轨道 １上 ９点的速率 有 矿 ＝ ＝ ； 对于 Ｐ点来说 ， 无论是椭 ０ ＾ 圆轨道上 的 Ｐ点还是同步轨道上的 Ｐ点 ， 其加速度也是相等的， 均为 ， ０ 且有 争Ｄ～ ２ 一 ＝ ２ ，因为 ＞ 所 以 近地 点 Ｑ的 加 即 ｔ＞１同理 ， Ｊ ｔ： ２＇ 卫星在圆轨道 ３经过 Ｐ 点 的速率 大 于在椭 圆轨 道 ２ 经过 Ｐ点 上速度大于远地点 Ｐ 的加速度。 问题 四 ： 地 近 点与 远地 点 的速 如 图 ２ 示 ，某 卫星 沿椭 圆 轨道 绕行 所－的速率 即 Ｖ＞３ ４ｔ； ￣所以 ４个速率的关系为 ２＞ １ ４ ｖｏ ＞ｖ ＞ ３ 问题二：椭圆轨道 ２上任意一点的万 有引力 一向， 力吗？ 否 ：议 胎 坩 椭 圆 轨 适 动 时 韵 剧 期 为 Ｒ＋Ｒｏ＿， 因 椭 圆 轨 道 的 半 长 轴 为 本题可 由开普勒第三定律求解。 ， Ｒ０ ３ Ｒ＋ １ 向心力是指物体做圆周运动时沿半径 指向圆心方 向的合外力 ，对有关卫星在椭 圆轨道上运动的有关问题 中，先要弄懂两 个不 同的长度值。以卫星和地球组成的系 星运行 ，近地点离行星中心的距离是 口远 ，．２，地点离行星中心的距离为 ６若卫星在近地 ， 点的速率为 则卫星在远地点时的速率 为 多少 ？ 因为 所 以 Ｒ ３ Ｒ ２ （ ＋ ｏ） １ 一 ２／ 、 统来说 ： 当然是卫地距离（ 一个 卫星和地心 的距离 ）另外一个则是所谓的轨道 曲率半 ， 径。轨道曲率半径的定义是这样的 ： 假设卫 星依次通过轨道上的三个点 Ａ、 、 ，因为 ＢＣ Ａ、 、 Ｂ Ｃ不在一条直线上 ，所以过 Ａ、、 Ｂ Ｃ可 解答一 ：假设卫星在近地点和远地点 各运动一个相同的极短时间△ 根据开普 勒第 二定律 （ 面积定律 ）对于任 何一 个 ： 卫星来说． 它与地心的连线 在相 等的时间 扫过相等的面积。 而在极短时 间内扫过 ２ １ １ ０ ０・ 故 飞 船 由 Ａ 点 到 Ｂ点所 需 的时 间 为 ｚ 争 ＿ －） 孚 （Ｒ １ ＋ ｏ‘
地球同步通信卫星也 叫同步轨道通信 卫星，这种卫星发射到赤道上空与地球 自 转同向运行， 因此 ， 从地面上任一观察点看 去， 卫星是静止不动的。目前绝大多数的通 信卫 星采 用同步卫星 。 一同步卫 以确定一个圆。 当Ａ、 Ｃ无限靠近 时， 存在 个极限圆，这个极限圆的半径就是 曰点 的曲率半径。 我们 在计算 向心 力时要利用 曲率 半 发射地球同步卫星时 ，先将卫星发射 到近地轨道 １上， 然后经点火 ， 使其沿椭圆 轨 道 ２ 行。最后再 次 点火 ， 星送 ＾同 运 将卫步轨道 ３ 。轨道 １ 相切于 ｐ点 ，轨道 ２３ 、 ２ 、 相切于Ｐ点。则对于椭圆轨道而言 ， ９点是 近地点， Ｐ点是远地点。 问题一：发射过程中关于近地点和远 径， 而计算万有引力时则要用卫地距离。很 明显，在近地点和远地点这两个特殊点外 的其他点来说 ，万有引力与向心力大小和 方 向都不同 ，那么我们可以把万有引力分 地点的“ 个速率” ４ 的大小关系 如 图 １所 示． 卫 星 设 在 近地 圆轨 道 ｌ上 口点 解为垂直于速度方向的力 和平行于速度 方向的力 即为向心力， 起到改变速度 方 向的作 用， 则起 到改变速度大小的作 用。但在近地点和远地点这两个特殊点， 万 有引力方 向刚好与瞬时速度方 向垂直 ， 所 以并无速度方向分量，万有引力全部提供 ２ 的速率为 ％在椭圆轨道 ２经过 ｐ点的速率为 在椭圆轨道 ２经过 Ｐ点 图 １ 的速率为 在圆轨道 ３ 经过 Ｐ点的速率为 比 向心力，故在近地点时有 ＧＭｍ ＝ ， ｍ 在 ＿，＾ ２ 较这 ４ 个速率的大小关系？ （） １圆轨道上卫星速率的比较 在圆轨道上卫星以地心为圆心做匀速 圆周运动， 设地球质量为 ， 卫星质量为 ｍ， 远地点时有Ｇ Ｄ ＝ ， 笋 ｍ （ 其中，是近地 ｏ点离行星中心的距离， ６为远地点离行星 中 心的距离 ， 近地点和远地点的 曲率半 Ｒ为 径， 因椭圆的形状是左右对称的 ， 所以 ｐ点 由卫星所受 的万 有引力提供 向心 力 ，即 ＴＧ 得 ＝／堕 ，明 星 地 Ｍ ｒ Ｆ、 ｒ 说 卫 离 广 Ｖ ｍ＝ （ 圆轨道上近地点和远地点卫星速 ２ 熵与 Ｐ点的曲率半径应该相等。 问题三：近地点 ９和远地点 Ｐ在三个 轨道上的加速度关系 上述条件不变， 对于加速度来说 ， 无论 是近地轨道 １上的 ｐ点还是椭圆轨道 ２的 面越高 ， 速率越小， １＞４ 故 ）ｖ １ ｏ率的 比较 当卫星在椭圆轨道 ２ 上运行时． 由机械 ｐ点， 其加速度都是相等的， 均为旦 ， 且 吐 ２ ２ 能守恒定律可知。 卫星在近地点的速率大于 卫星在远地点的速率， ｚｖ 即ｖ＞ （） ３ 火箭点火前、 后卫星速率的比较 在近地点（ ， Ｄ点） 卫星的火箭开始点火 加速，点火加速后卫星的速率大于点火前 的速率。故在椭圆轨道 ２经过 ｐ点的速率 ２大于卫星在近地圆轨道 １上 ９点的速率 有 矿 ＝ ＝ ； 对于 Ｐ点来说 ， 无论是椭 ０ ＾ 圆轨道上 的 Ｐ点还是同步轨道上的 Ｐ点 ， 其加速度也是相等的， 均为 ， ０ 且有 争Ｄ～ ２ 一 ＝ ２ ，因为 ＞ 所 以 近地 点 Ｑ的 加 即 ｔ＞１同理 ， Ｊ ｔ： ２＇ 卫星在圆轨道 ３经过 Ｐ 点 的速率 大 于在椭 圆轨 道 ２ 经过 Ｐ点 上速度大于远地点 Ｐ 的加速度。 问题 四 ： 地 近 点与 远地 点 的速 如 图 ２ 示 ，某 卫星 沿椭 圆 轨道 绕行 所－的速率 即 Ｖ＞３ ４ｔ； ￣所以 ４个速率的关系为 ２＞ １ ４ ｖｏ ＞ｖ ＞ ３ 问题二：椭圆轨道 ２上任意一点的万 有引力 一向， 力吗？ 否 ：议 胎 坩 椭 圆 轨 适 动 时 韵 剧 期 为 Ｒ＋Ｒｏ＿， 因 椭 圆 轨 道 的 半 长 轴 为 本题可 由开普勒第三定律求解。 ， Ｒ０ ３ Ｒ＋ １ 向心力是指物体做圆周运动时沿半径 指向圆心方 向的合外力 ，对有关卫星在椭 圆轨道上运动的有关问题 中，先要弄懂两 个不 同的长度值。以卫星和地球组成的系 星运行 ，近地点离行星中心的距离是 口远 ，．２，地点离行星中心的距离为 ６若卫星在近地 ， 点的速率为 则卫星在远地点时的速率 为 多少 ？ 因为 所 以 Ｒ ３ Ｒ ２ （ ＋ ｏ） １ 一 ２／ 、 统来说 ： 当然是卫地距离（ 一个 卫星和地心 的距离 ）另外一个则是所谓的轨道 曲率半 ， 径。轨道曲率半径的定义是这样的 ： 假设卫 星依次通过轨道上的三个点 Ａ、 、 ，因为 ＢＣ Ａ、 、 Ｂ Ｃ不在一条直线上 ，所以过 Ａ、、 Ｂ Ｃ可 解答一 ：假设卫星在近地点和远地点 各运动一个相同的极短时间△ 根据开普 勒第 二定律 （ 面积定律 ）对于任 何一 个 ： 卫星来说． 它与地心的连线 在相 等的时间 扫过相等的面积。 而在极短时 间内扫过 ２ １ １ ０ ０・ 故 飞 船 由 Ａ 点 到 Ｂ点所 需 的时 间 为 ｚ 争 ＿ －） 孚 （Ｒ １ ＋ ｏ‘