2000年1月26日我國(guó)發(fā)射了一顆同步衛(wèi)星，其定點(diǎn)位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi)，若把甘肅省嘉峪關(guān)處的經(jīng)度和緯度近似取為東經(jīng)98°和北緯，已知地球半徑R，地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，地球表面重力加速度為g（視為常量）和光速c。試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時(shí)間（要求用題給的已知量的符號(hào)表示）。

微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時(shí)間為


解析:

同步衛(wèi)星必定在地球的赤道平面上，衛(wèi)星、地球和其上的嘉峪關(guān)的相對(duì)位置如圖所示，由圖可知，如果能求出同步衛(wèi)星的軌道半徑r，那么再利用地球半徑R和緯度就可以求出衛(wèi)星與嘉峪關(guān)的距離L，即可求得信號(hào)的傳播時(shí)間。

對(duì)于同步衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律，有：，其中 

又，即

由以上幾式解得：

由余弦定理得

微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時(shí)間為

評(píng)注：選擇恰當(dāng)?shù)慕嵌�，將題目描述的情況用示意圖表示出來(lái)，可以是情景變得更加清晰，有利于分析和思考，要養(yǎng)成這種良好的解題習(xí)慣。在解答天體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，根據(jù)得到這一關(guān)系是經(jīng)常使用的。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

2000年1月26日我國(guó)發(fā)射了一顆同步衛(wèi)星，其定點(diǎn)位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi)，若把甘肅省嘉峪關(guān)處的經(jīng)度和緯度近似取為98°和北緯α=40°，已知地球半徑R、地球自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g（視為常量）和光速c．試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時(shí)間（要求用題給的已知量的符號(hào)表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

2000年1月26日我國(guó)發(fā)射了一顆地球同步衛(wèi)星，其定點(diǎn)位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi)．如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1；然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行；最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3．軌道1、2相切于Q點(diǎn)．軌道2、3相切于P點(diǎn)．當(dāng)衛(wèi)星分別在l、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，
（1）若設(shè)衛(wèi)星在軌道1上的速率、角速度分別為v1、ω1；衛(wèi)星在軌道3上的速率、角速度分別為v3、ω3，則v1
＞
＞
v3，ω1
＞
＞
ω3（填“＞”、“=”或“＜”）
（2）若設(shè)衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度為a1Q；衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度和經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度分別為a2Q、a2p；衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度為a3p，則以下選項(xiàng)中正確的是
BD
BD

A．a(chǎn)1Q＞a2Q　　　　 B．a(chǎn)1Q=a2Q　 C．a(chǎn)2P＜a3P　　　　 D．a(chǎn)2P=a3P
（3）若把甘肅省嘉峪關(guān)處的經(jīng)度與緯度，近似的取為東經(jīng)98°和北緯α=40°，已知地球半徑R，地球自轉(zhuǎn)周期T，地球表面重力加速度g（視為常量）和光速c，試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時(shí)間（要求用題給的已知量的符號(hào)表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

2005年lO月12日，我國(guó)成功發(fā)射了“神州”六號(hào)載人飛船．飛船入軌后，環(huán)繞地球飛行77圈，歷時(shí)115個(gè)小時(shí)于10月17日安全返回地面．在2000年1月26日，我國(guó)還成功發(fā)射了一顆地球同步衛(wèi)星，定點(diǎn)在東經(jīng)98°赤道上空．假設(shè)飛船和該衛(wèi)星都做圓周運(yùn)動(dòng)，那么飛船和衛(wèi)星在各自軌道上運(yùn)行時(shí)（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：2013屆河北省邯鄲市高三四校聯(lián)考物理試卷（帶解析） 題型：單選題

我國(guó)成功發(fā)射了“神州”六號(hào)載人飛船，飛船入軌后，環(huán)繞地球飛行77圈，歷時(shí)115個(gè)小時(shí)于10月17日安全返回地面。在2000年1月26日，我國(guó)還成功發(fā)射了一顆地球同步衛(wèi)星，定點(diǎn)在東經(jīng)98°赤道上空。假設(shè)飛船和衛(wèi)星都做圓周運(yùn)動(dòng)，那么飛船和衛(wèi)星在各自軌道上運(yùn)行時(shí)  （ ）

A．飛船運(yùn)動(dòng)速度比衛(wèi)星小
B．飛船運(yùn)動(dòng)的加速度比衛(wèi)星小
C．飛船離地面的高度比衛(wèi)星小
D．飛船運(yùn)行的周期比衛(wèi)星小

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年河北省邯鄲市高三四校聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

我國(guó)成功發(fā)射了“神州”六號(hào)載人飛船，飛船入軌后，環(huán)繞地球飛行77圈，歷時(shí)115個(gè)小時(shí)于10月17日安全返回地面。在2000年1月26日，我國(guó)還成功發(fā)射了一顆地球同步衛(wèi)星，定點(diǎn)在東經(jīng)98°赤道上空。假設(shè)飛船和衛(wèi)星都做圓周運(yùn)動(dòng)，那么飛船和衛(wèi)星在各自軌道上運(yùn)行時(shí)  （ ）

A．飛船運(yùn)動(dòng)速度比衛(wèi)星小

B．飛船運(yùn)動(dòng)的加速度比衛(wèi)星小

C．飛船離地面的高度比衛(wèi)星小

D．飛船運(yùn)行的周期比衛(wèi)星小

 

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