1. 发射人造地球卫星的最小周期约为85分钟。
2. 卫星的速度是相对于地心的,而非相对于地面。
3. 卫星的轨道半径指卫星到地心的距离。
4. 卫星有极地位星(轨道经过两极)、同步卫星(在赤道正上方相对地面静止)和近地卫星。
5. 卫星的运行速度、角速度、周期、向心加速度都只与半径有关,半径定,则上述物理量定。
二、卫星的发射
如图所示: 在地面高位h处水平抛出一物体(不计阻力),随着速度的增大落点越远,引力大于所需要的向心力,随着速度的继续增大,当引力等于所需要的向心力时,物体做匀速圆周运动,这就成了一颗卫星。
1. 发射速度:使卫星围绕地球做圆周运动的最小发射速度。
2. 环绕速度:绕地球做圆周运动的卫星的线速度,当半径最小时环绕速度最大等于最小发射速度。(此时认为卫星的轨道半径等于地球的半径)
【规律总结】根据可知,卫星越高,半径越大,卫星的运行速度(环绕速度)就越小,但所需发射速度越大。
三、人造卫星的超重与失重
1. 人造卫星在发射升空时,有一段加速运动;在返回地面时,有一段减速运动,这两个过程加速度方向均向上,因而都是超重状态。
2. 人造卫星在沿圆轨道运行时,由于万有引力提供向心力,所以处于完全失重状态,在这种情况下凡是与重力有关的力学现象都会停止发生。因此,在卫星上的仪器,凡是制造原理与重力有关的均不能使用,同理,与重力有关的实验也将无法进行。
例题1 (天津)一个人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,速度减小为原来的1/2,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的( )
A. 向心加速度大小之比为4:1
B. 角速度大小之比为2:1