Question

近地偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道（軌道平面垂直于赤道平面）上運行，連續(xù)兩次經過日照條件下的赤道上空時，恰能正對赤道上經度差為30°的兩個軍事目標進行拍攝．求（1）衛(wèi)星的運行周期（2）衛(wèi)星離地面的高度（3）衛(wèi)星的線速度．設地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，地球自轉的周期為T．

Answer 1

（1）由題可知衛(wèi)星繞行一周，地球自轉過30°，
所以衛(wèi)星周期為T′=

T

12

（2）設衛(wèi)星離地面的高度為h，根據(jù)萬有引力提供向心力列出等式
則

GMm

(R+h)2

=m(R+h)(

2π

T′

)2
又

GMm

R2

=mg
得h=

3	gR2T2 576π2

-R
（3）根據(jù)圓周運動的公式得
v=ω?(R+h)=

2π

T′

(R+h)
得 v=

3	24πgR2 T

答：（1）衛(wèi)星的運行周期是T′=

T

12

（2）衛(wèi)星離地面的高度是

3	gR2T2 576π2

-R
（3）衛(wèi)星的線速度是v=

3	24πgR2 T

．