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知识点34:天体的追及与相遇问题
【知识思维方法技巧】
天体相遇与追及问题的处理技巧:
(1)首先根据=mrω2判断出谁的角速度大
(2)根据两星追上或相距最近时满足两星运动的角度差等于2π的整数倍,即θ-θ =ω t
a b A
-ω t=n·2π(n=1,2,3,…),相距最远时两星运行的角度差等于π的奇数倍,即θ-θ =
B a b
ω t-ω t=(2n+1)π(n=0,1,2,…)。
A B
考点一:地球卫星模型的追及相遇问题
题型一:地球卫星与赤道上物体的追及相遇问题
【典例1提高题】地球赤道上有一位观察者A,赤道平面内有一颗自西向东运行的近地卫
星b,A观测发现,其正上方有一颗静止不动的卫星c,卫星b相邻两次从观察者A正上方
飞过的时间间隔为T(T与卫星b的运行周期不相等)。已知地球半径为R,地球表面的重力
加速度为g,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.c的加速度大于b的加速度
B.A的线速度大于c的线速度
C.地球的质量为
D.c的周期为
【典例1提高题】【答案】D
【解析】根据题意,赤道正上方静止不动的卫星 c为地球同步卫星,其轨道半径最大,由
G=ma可知c的加速度小于b的加速度,选项A错误;地球赤道上的观察者A随地球一起
运动,相对于地球同步卫星静止,与同步卫星有相同的角速度,根据 v=ωr可知,A的线
速度小于c的线速度,选项B错误;由G=mR,可得地球质量M=,而近地卫星运动周期
T 不等于T,选项C错误;由于地球自转周期与地球同步卫星周期相同,则有T=2π,对
b
卫星b根据mR=mg,联立解得c的周期为T=,选项D正确。
c
【典例1提高题对应练习】人造卫星a的圆形轨道离地面高度为h,地球同步卫星b离地面
高度为H,且h