图1
(1)求卫星B的运行周期.
(2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、A、B在同一直线上),则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?
答案 (1)2π (2)
解析 (1)由万有引力定律和牛顿第二定律得
G=m(R+h)①
G=mg②
联立①②解得TB=2π ③
(2)由题意得(ωB-ω0)t=2π ④
由③得ωB= ⑤
代入④得t= .
二、人造卫星稳定运行量、各运动参量的分析
由=ma=m=mω2r=mr得
a=,v= ,ω= ,T=2π ,
即随着轨道半径的增大,卫星的向心加速度、线速度、角速度均减小,周期增大.
例3 太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆,各行星的半径、日星距离和质量如下表所示:
行星名称 星球半径/106 m 日星距离/1011 m 质量/1024 kg 水星 2.44 0.58 0.33 金星 6.05 1.08 4.87