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(14分)要使一颗人造地球通讯卫星(同步卫星)能覆盖赤道上东经75°到东经135°之间的区域,则卫星应定位在哪个经度范围内的上空?地球半径R0=6.37×106m,地球表面处的重力加速度g=9.80 m/s2,地球自转周期T=86400s,取=cos81.3°。

如图所示,圆为地球赤道.s为卫星所在处,用R表示卫星运动轨道的半径。由万有引力定律、牛顿运动定律和卫星周期T亦(即地球自转周期)可得 ………2分

式中M为地球质量,G为引力常量,m为卫星质量,另有

GM=gR20………2分

由图可知Rcos=R………2分       

由以上各式,可解得

………2分

取T=23小时56分4秒(或近似取T=24小时).代入数值。

可得θ=81.3°………2分

由此可知,卫星的定位范围在东经135°―81.3°=53.7°到75°+81.3°=156.3°之间的上空。………4分

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

要发射一颗人造地球卫星,使它在半径为r2的预定轨道上绕地球做匀速圆周运动,为此先将卫星发射到半径为r1的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动.如图所示,在A点,使卫星速度增加,从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道上,当卫星到达转移轨道的远地点B时,再次改变卫星速度,使它进入预定轨道运行,试求卫星从A点到B点所需的时间.已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R.

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要发射一颗人造地球卫星,使它在半径为r2的预定轨道上绕地球做匀速圆周运动,为此先将卫星发射到半径为r1的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动.如图所示,在A点,使卫星速度增加,从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道上,当卫星到达转移轨道的远地点B时,再次改变卫星速度,使它进入预定轨道运行.试求:
(1)卫星在近地暂行轨道上的运行周期;
(2)卫星从A点到B点所需的时间.已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R.

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精英家教网要发射一颗人造地球卫星,使它在预定轨道上绕地球做匀速圆周运动,为此先将卫星发射到近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动,如题23图所示,在A点,使卫星速度增加,从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道上,当卫星到达转移轨道的远地点B时,再次改变卫星速度,使它进入预定轨道运行,已知地球表面的重力加速度大小为g,近地暂行轨道半径为地球的半径R.求:
(1)卫星近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动的速度大小和周期;
(2)若卫星从A点到B点所需的时间为t,试求:卫星预定轨道半径.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(15分) 要使一颗人造地球通讯卫星(同步卫星)能覆盖赤道上东经75.0°到东经135.0°之间的区域,则卫星应定位在哪个经度范围内的上空?地球半径R0 = 6.37×106m.地球表面处的重力加速度g = 9. 80m/s2

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