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高中三年级物理

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    关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是
    [     ]

    A. 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期
    B. 沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率
    C. 在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同
    D. 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合
    本题信息:2012年北京高考真题物理单选题难度一般 来源:马凤霞
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本试题 “关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是[ ]A. 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期B. 沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置...” 主要考查您对

开普勒行星运动定律

地球同步卫星

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  • 开普勒行星运动定律
  • 地球同步卫星

开普勒行星运动定律:

1、所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
2、对每个行星而言太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积。
3、所有行星轨道的半长轴R的三次方与公转周期T的二次方的比值都相同,即常量。
4、常用开普勒三定律来分析行星在近日点和远日点运动速率的大小。


开普勒三定律的对比:

开普勒第一定律:
开普勒第一定律,也称轨道定律:每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点。

开普勒第二定律:
开普勒第二定律,也称面积定律:在相等时间内,太阳和运动中的行星的连线(向量半径)所扫过的面积都是相等的。这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。(角动量在高中学习中不考查)

开普勒第三定律:
开普勒第三定律,也称周期定律:是指绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星,其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。


知识点拨:
近年高考试题中的天体运动问题,试题情境熟悉,多为匀速圆周运动模型,不是卫星环绕地球的圆周运动,就是行星环绕太阳的圆周运动。运算简单,大多数试题直接运用开普勒第三定律进行分析或计算,有些试题则需运用牛顿第二定律与万有引力定律、“黄金代换”等分析计算。

地球同步卫星:

所谓地球同步卫星,是相对于地面静止的,这种卫星位于赤道上方某一高度的稳定轨道上,且绕地球运动的周期等于地球的自转周期,即T=24h=86400s,离地面高度=3.6×107m。同步卫星的轨道一定在赤道平面内,并且只有一条,所有同步卫星都在这条轨道上,以大小相同的线速度,角速度和周期运行着,运动方向与地球自转方向相同。


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