Question

我国自行设计的气象同步卫星在赤道上方距离地球表面h高度处的圆轨道上绕地球运动，已知地球的自转周期为T，地球的半径为R，卫星的质量为m.
（1）用题中所给的物理量求出卫星在同步轨道上运行时的动能和受到的地球引力大小.
（2）卫星在持续运行若干年的过程中，由于长期受到微弱的阻力以及月球干扰影响，卫星的轨道高度会发生变化。因此，在同步卫星上安装了离子推进器，利用推进器的推力，可以使卫星处于指定的轨道上，若推进器在△t时间内以相对卫星的速度u向后喷出△m质量的等离子气体，以卫星为参考系，求在推进器工作时间内等离子气体所受的平均作用力大小.

Answer 1

（1）（2）

（1）卫星在同步轨道上运行时的速度则动能受到的地球引力大小
（2）设喷出的等离子气体受到卫星的平均作用力为F₁，研究在△t时间内以速度u向后喷出△m质量的等离子气体，由动量定理有
F₁·△t=△m·u－0
解得