卫星变轨问题 公开课

例2：在太空中有两飞行器a、b，它们在绕地球的同一圆形 轨道上同向运行，a在前b在后，它都配有能沿运动方向向前 或向后喷气的发动机，现要想b 尽快追上a 并完成对接，b应 采取的措施是（ B ） 减速
A、沿运动方向喷气 b a V增大
B、先沿运动方向喷气， 后沿运动反方向喷气 C、沿运动反方向喷气 D、先沿运动反方向喷气， 后沿运动方向喷气
Q
Ⅱ
Ⅲ
圆III为椭圆的外切圆
卫星变轨总结
1、从内（低）到外（高）要加速 2、从外（高）到内（低）要减速
卫星变轨中速度的关系
思考1：卫星在轨道Ⅰ上经过P点时的速度 大小为 vp1 与它在轨道Ⅱ上经过P点时的速 度大小为vp2，试比较二者大小关系？
vp2>vp1
追问：在椭圆轨道上P点与Q 点的速度大小相等吗？
人造卫星轨道 变化问题分析
近地卫星的发射
漂 移 加速 加速
卫星如何从圆轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ ， 解释原因？ P 卫星在P处 向后喷火加速 万有引力不够 提供向心力
Ⅱ
Ⅰ
离心运动
椭圆
圆I为椭圆的内切圆
卫星如何从椭圆轨道Ⅱ进入圆轨道Ⅲ ， 解释原因？ 卫星在Q处 向后喷火加速 万有引力不够 提供向心力 离心运动 圆
P
Ⅱ Ⅰ
Q
vP>vQ
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卫星变轨中速度的关系
思考2：卫星在轨道Ⅱ上经过Q点时的速 度为大小 vQ3 与它在轨道Ⅲ上经过Q点时的 速度大小为vQ4，试比较二者大小关系？
vQ4>vQ3
P
Ⅰ Ⅱ
Q
Ⅲ
卫星变轨中加速度的关系
思考3：比较卫星在轨道Ⅰ上经过P点时 的加速度ap1 与它在轨道Ⅱ上经过P点时 P 的加速度ap2 的大小？
a p1 a p 2
Ⅱ Ⅰ
卫 星 的 回 收
例1.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任
务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点 ，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有 （ ABC ）
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度 B.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度 C.在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
减速
卫星变轨总结
①卫星向后喷火，卫星的线速度v突然 增大，所需向心力也随之而增大，此 时万有引力不足以提供卫星绕地球做 圆周运动的向心力，卫星将做离心运 动，脱离原来的圆轨道，做椭圆运动。
卫星变轨总结
②当卫星向前喷火，卫星的线速度突然减小， 所需向心力也随之而突然减小，（万有引力不变） 即万有引力大于卫星所需的向心力，因此卫星将 做近心运动，同样会脱离原来的圆轨道，轨道半 径变小，卫星的回收利用了这一原理．