极地卫星(轨道平面经过地球的南北两极)圆轨道的半径为r,周期为2h.赤道卫星9轨道平面为赤道平面)圆轨道半径为4r.则两卫星从距离最近到下一次最近的时间为()A.

极地卫星(轨道平面经过地球的南北两极)圆轨道的半径为r,周期为2h.赤道卫星9轨道平面为赤道平面)圆轨道半径为4r.则两卫星从距离最近到下一次最近的时间为()A.

问题描述:

极地卫星(轨道平面经过地球的南北两极)圆轨道的半径为r,周期为2h.赤道卫星9轨道平面为赤道平面)圆轨道半径为4r.则两卫星从距离最近到下一次最近的时间为(  )
A.
16
7
h
B.14h C.16h D.30h


最佳答案:

卫星绕地球做圆周运动由万有引力提供向心力,据此有:
G
mM
R 2
=mR
4 π 2
T 2
可得:由此可知,赤道卫星轨道半径是极地卫星轨道半径的4倍,其运行周期是极地轨道卫星周期的8倍,即
赤道卫星的周期T 2 =8T 1 =16h
因为卫星做圆周运动,相距最近位置根据圆周的对称性可知,有两个位置,其两位置间的时间差为每个卫星周期的
T
2
,因为极地卫星周期为2h,其半周期为1h,赤道卫星周期为16h,其半周期为8h,所以在赤道卫星运转
T
2
=8h的过程中,极地卫星运转刚好是4个周期,故由第一次相距最近到第二次相距最近的时间为赤道卫星运转1个周期的时间即t=16h.
故选C.
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