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1、宇宙航行(三),_,Interplanetary Flight,内 容,一、卫星在轨稳定运行 二、宇宙速度 三、卫星变轨问题,思考：人造卫星在低轨道上运行，要想让其 在高轨道上运行，应采取什么措施？,在低轨道上加速，使其沿椭圆轨道运行，当行至椭圆轨道的远点处时再次加速，即可使其沿 高轨道运行。,三、变轨问题,1,2,L,使卫星进入更高轨道做圆周运动,非远地点变轨,向高轨卫星的发射,卫星的回收,A,B,写出A位置与B位置的向心力方程？,1、如图所示，发射同步卫星时，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运行；最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，2、3相切于Q点
2、。当卫星分别在1、2、3上正常运行时，以下说法正确的是（ ） A、在轨道3上的速率大 于1上的速率 B、在轨道3上的角速度 小于1上的角速度 C、在轨道2上经过Q点时 的速率等于在轨道3上经过Q点时的速率 D、在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上 经过P点时的加速度,BD,“嫦娥奔月” 图(视频)16,2. 2007年10月24日“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕 地轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：12小时椭圆轨 道24小时椭圆轨道48小时椭圆轨道修正轨道 地月转移轨道。11月5日11时，当卫星经过距月球表面高度 为h的A点时，再经三次变轨：12小时椭圆轨道3.5小时椭圆 轨道
3、最后进入周期为T的极月圆轨道 ，如图所示。（ ） A.“嫦娥一号”由到需加速、由到需减速 B.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 C.在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关 D.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 E.在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力,发射,2. 2007年10月24日，“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕 地轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：12小时椭圆轨 道24小时椭圆轨道48小时椭圆轨道修正轨道 地月转移轨道。11月5日11时，当卫星经过距月球表面高度 为h的A点时，再经三次变轨：12小时椭圆轨道3.5小时椭圆 轨道最后进入周期为
4、T的极月圆轨道 ，如图所示。 若月球半径为R，试写出月球表面重力加速度的表达式。,发射,对接问题: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，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。,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接呢？,不行，因为飞船加速后做离心运动会偏离原来的圆轨道而无法与空间站对接。飞船首先在比空间站低的轨道运行，当运行到适当位置时，再加速运行到一个椭圆轨道。通过控制轨道使飞船跟空间站恰好同时运行到两轨道的相切点，便可实现对接，如图
5、所示.,空间站,飞船,例：在太空中有两飞行器a、b，它们在绕地球的同一圆形轨道上同向运行，a在前b在后，它都配有能沿运动方向向前或向后喷气的发动机，现要想b 尽快追上a 并完成对接，b应采取的措施是（ ） A、沿运动方向喷气 B、先沿运动方向喷气，后运动沿反方向喷气 C、沿运动反方向喷气 D、先沿运动反方向喷气，后沿运动方向喷气,B,F引,mg0,Fn,重力、万有引力与向心力的关系,F引,FN,F引,FN,人造地球卫星：,两极的物体：,赤道上的物体：,近地卫星：,地球表面的物体,（与地球具有相同的）,即：,即：,1415,例:设同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1,地球赤道上的
6、物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则( ) A B C D,AD,1、在某行星上用弹簧来秤测量某一物体的重力。在赤道上测量的示数比在两极处测量的示数小1/10，若该行星一昼夜的运行时间为T，万有引力常量为G，则这颗行星的密度为多少？,2、如果地球自转加快，地球赤道上物体的重量将发生怎样的变化？,1.4小时,当自转周期等于多少时可使赤道上的物体飘起来？,减小,连续物或卫星群的判断问题,例：根据观察，在土星外层有一个环带，该环带有星云等物质构成，为了判断环带是土星的连续物还是小卫星群。可测出环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系，从而加以确定。对此下
7、列判断正确的是：（ ） A.若v与R成正比，则环带是连续物 B.若v与R成正比，则环带是小卫星群 C.若v与R成反比，则环带是连续物 D.若v与R成反比，则环带是小卫星群,AD,“双星”问题,“双星”是由两颗绕着共同的中心旋转的恒星组成。对于其中一颗来说，另一颗就是其“伴星”。,1.两颗恒星均围绕共同的旋转中心做匀速圆周运动。 2.两恒星之间万有引力分别提供了两恒星的向心力，即两颗恒星受到的向心力大小相等。 3.两颗恒星与旋转中心时刻三点共线，即两颗恒星角速度相同，周期相同。,双星运动的特点：,确定双星的旋转中心：,质量 m 越大，旋转半径越小，离旋转中心越近。,为什么地球是两极略扁的椭球体？,F引,FN,
