圆轨道的人造卫星的轨道若使用燃料喷气就会变轨绕椭圆轨道运动，请问它绕椭圆轨道运动时需要一直使用燃料吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-03-21 11:34 标签： 人造卫星的轨道有哪些
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人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能　　（选填“增大”、“减小”、“不变”），卫星的势能　& 　（选填“增大”、“减小”、“不变”）．
当人造卫星由近地点向远地点运行时，其运行速度减小，故动能减小；卫星的高度在增大，故重力势能在增大；
人造卫星由近地点向远地点运行时，动能转化为重力势能；
故答案为：减小；增大．
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《万有引力定律与航天复习 》教案
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天体运动的变轨问题.doc
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简介：本文档为《天体运动的变轨问题doc》，可适用于高中教育领域，主题内容包含天体运动的变轨问题天体运动的变轨问题赏析个椭圆的一个焦点上第三定律为:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都空间技术是利用火箭、符等。
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两颗人造卫星绕地球沿同一椭圆轨道同向运动，它们通过轨道上同一点的时间相差半个周期．已知轨道近地点离地心的距离是地球半径R的2倍，卫星通过近地点时的速度v=，式中M为地球质量，G为引力常量．卫星上装有同样的角度测量仪，可测出卫星与任意两点的两条连线之间的夹角．试设计一种测量方案，利用这两个测量仪测定太空中某星体与地心在某时刻的距离．（最后结果要求用测得量和地球半径R表示）
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如图，卫星绕地球运动的轨道为一椭圆，地心位于轨道椭圆的一个焦点O处，设待测量星体位于C处．根据题意，当一个卫星运动到轨道的近地点A时，另一个卫星恰好到达远地点B处，只要位于A点的卫星用角度测量仪测出AO和AC的夹角α1，位于B点的卫星用角度测量仪测出BO和BC的夹角α2，就可以计算出此时星体C与地心的距离OC．因卫星椭圆轨道长轴的长度：=r近+r远…①式中r近、与r远分别表示轨道近地点和远地点到地心的距离．由角动量守恒：mv近r近=mv远r远…②式中m为卫星的质量．由机械能守恒：mv近2-近=mv远2-远…③已知r近=2R，v近=&得：r远=6R…④所以=2R+6R=8R…⑤在△ABC中用正弦定理：1.BC=1-α2).AB…⑥所以=1sin(α1+α2)…⑦地心与星体之间的距离为，在△BOC中用余弦定理2=r远2+2-2r远ocosα2…⑧由式④⑤⑦得：=2R2α1sin2(α1+α2)-24sinα1cosα2sin(α1+α2)…⑨答：只要位于A点的卫星用角度测量仪测出AO和AC的夹角α1，位于B点的卫星用角度测量仪测出BO和BC的夹角α2，就可以计算出此时星体C与地心的距离OC为2R2α1sin2(α1+α2)-24sinα1cosα2sin(α1+α2)．
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卫星绕地球运动的轨道为一椭圆，地心位于轨道椭圆的一个焦点O处，根据题意，当一个卫星运动到轨道的近地点A时，另一个卫星恰好到达远地点B处，只要位于A点的卫星用角度测量仪测出AO和AC的夹角α1，位于B点的卫星用角度测量仪测出BO和BC的夹角α2，就可以计算出此时星体C与地心的距离OC．根据角动量守恒、机械能守恒以及正余弦定理列方程组求解．
本题考点：
动量守恒定律；向心力；万有引力定律及其应用．
考点点评：
本题考查了万有引力与航天中机械能守恒定律的应用，灵活结合正余弦定理等数学知识求解，注重数学方法在物理中的应用．
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人造卫星运动
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··········
【学习目标】
1．了解卫星的发射运行等情况
2．了解飞船飞入太空的情况
3．知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度
【自主学习】
1．第一宇宙速度 7.9 km/s 是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，而如人造卫星绕地球做匀速圆周运动的半径越大，则所需的线速度相应越小。
2．若实际发射卫星的的速度大于 7.9 km/s 且小于 11.2 km/s，则卫星绕地球做椭圆运动。卫星如做椭圆运动，它在各点的速度大小是不同的。由可粗略看出，r 变大时， v 变小。
3．在求解有关人造卫星的的习题时，一定要注意卫星离地面高度与卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是两个不同的概念。
4．第二、第三宇宙速度虽然数值上比第一宇宙速度大不多，但要达到这一速度是相当困难的。
【典例分析】
例 1．月球的质量约为地球的1/81，半径约为地球半径的1/4，地球上第一宇宙速度约为 7.9 km/s，则月球上第一宇宙速度月为多少？
例 2．人造地球卫星与地面的距离为地球半径的1.5倍，卫星正以角速度ω做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，R、ω这三个物理量之间的关系是（
例 3．在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机的外表面上，有一隔热陶瓷片自动脱落，则陶瓷片的运动情况是（
B．自由落体运动
C．仍按原轨道做匀速圆周运动
D．做速圆周运动，逐渐落后于航天飞机
例 4．随着我国“神舟五号”宇宙飞船的发射和回收成功。标志着我国的航天技术已达到世界先进水平。如图所示，质量为m的飞船绕地球在圆轨道Ⅰ上运行时，半径为 r1，要进入半径为r2的更高的圆轨道Ⅱ，必须先加速进入一个椭圆轨道Ⅲ，然后再进入圆轨道Ⅱ。已知飞船在圆轨道Ⅱ上运动速度大小为 v，在A点通过发动机向后以速度大小为 u（对地）喷出一定质量气体，使飞船速度增加到v′进入椭圆轨道Ⅲ。已知量为m、r1、r2、v、v′、u。求：
（1）飞船在轨道I 上的速度和加速度大小。
（2）发动机喷出气体的质量 Δm。
拓展 1：日9时整，我国“神舟”五号载人飞船发射成功，飞船绕地球14 圈后，于10月16日6时23分安全返回。若把“神舟”五号载人飞船的绕地运行看作是在同一轨道上的匀速圆周运动，已知地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g。
设“神舟”五号载人飞船绕地球运行的周期为 T、地球表面的重力加速度为 g、地球半径
为 R，用 T、g、R 能求出哪些与“神舟”五号载人飞船有关的物理量？分别写出计算这些物理量的表达式（不必代入数据计算）。
拓展 2：2003 年10月15日，我国神舟五号载人飞船成功发射。标志着我国的航天事业发展到了很高的水平。飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道。已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g。求：
（1）飞船在上述圆轨道上运行的速度 v；
（2）飞船在上述圆轨道上运行的周期 T。
例 5．（同步卫星）发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为 h1 的圆形近地轨道上，在卫星经过 A 点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点 ，如图所示。两次点火过程都为 A，远地点为 B。在卫星沿椭圆轨道（远地点 B 在同步轨道上）使卫星沿切向方向加速，并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为 T，地球的半径为 R，地球表面重力加速度为 g，求：
（1）卫星在近地圆形轨道运行接近 A 点时的加速度大小；
（2）卫星同步轨道距地面的高度。
拓展 3：右图为某报纸的一篇科技报道，你能发现其中的科学性问题吗？请通过必要的计算加以说明。下面的数据在你需要时可选用。
引力常量 G＝6.7×10?11N·m2/kg2；地球表面重力加速度 g＝10m/s2；地球半径 R＝6.4×106m；地球自转周期（T＝8.6×104s；地球公转周期 T＇＝3.2×107s。 π2＝10；70～80 的立方根约取 4.2）
【基础巩固】
利用所学的知识，推导第一宇宙速度的表达式
在某星球上，宇航员用弹簧称称得质量为m 的砝码的重为F，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期是T。根据上述数据，试求该星球的质量
地球的同步卫星距地面高h 约为地球半径R的5倍，同步卫星正下方的地面上有一静止的物体A，则同步卫星与物体A 的向心加速度之比是多少？若给物体A 以适当的绕行速度，使A成为近地卫星，则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比为多少？
4．我们国家在1986年成功发射了一颗实用地球同步卫星，1999年至今已几次将“神州”号从宇宙飞船送
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