地球同步卫星在当今用途极为广泛,许多情况涉及高科技,也与生活实际息息相关,如用于航天器通信、互联网、传输广播电视和无线电信号、以及天气预报、用于农业军事采矿等等。因此,我们有必要掌握其规律,学会解决相关问题的方法。
地球同步卫星:
是人为发射的一种卫星,它相对地球静止,处于赤道正上方。从地面看,卫星保持不动,故又叫静止轨道卫星。从地球之外看,与地球以相同角速度转动,故称地球同步卫星。
同步卫星的特点:
1、轨道平面一定:所有同步卫星的轨道平面与赤道共面。
2、周期一定:与地球自转周期相等,即T=24h。
3、角速度一定:与地球自转的角速度相等。
4、高度一定:所有同步卫星离地面的高度相等,h=km。
5、线速度一定:v=m/s。
6、向心加速度一定:同步卫星的向心加速度大小等于其轨道处的重力加速度,a=0.23m/s2。
7、绕行方向一定:绕行方向与地球自转方向相同。
同步卫星、近地卫星、赤道上的物体比较:
1、同步卫星和近地卫星都是万有引力提供向心力,r越大即离地球越远,v、w、a越小,T越大。
2、同步卫星和赤道上的物体都做周期和角速度相同的圆周运动;据v=wr,a向=w2r得,同步卫星的线速度大于赤道上物体的线速度,同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度。
典型例题:
解析:
答案:AD
方法总结:
1、拿到同步卫星题目首先明确它的运动要当成匀速圆周运动,向心力是万有引力提供的。
2、要充分利用同步卫星的特点也是隐含条件,如周期T=24h,角速度和地球自转角速度相等。
3、灵活应用万有引力提供向心力公式、牛顿第二定律公式,
推导所求物理量。
4、计算第一宇宙速度有两种方法:
5、要把同步卫星、近地卫星、赤道上的物体区别开。
补充练习:
1、
2、