如图,有一颗地球卫星,绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R 0 的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合.

1个回答

  • (1)地球卫星做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律:

    GMm

    (2 R 0 ) 2 =m

    4 π 2

    T 2 (2 R 0 ) 2

    在地球表面有:

    GMm′

    R 20 =m′g

    解得

    T=4 π

    2 R 0

    g

    故卫星做匀速圆周运动的周期为 4 π

    2 R 0

    g .

    (2)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:

    ∠AOB=∠COD=

    π

    3

    ∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:

    t=

    5

    6 T=

    10π

    3

    2 R 0

    g

    故太阳能收集板工作时间为

    10π

    3

    2 R 0

    g .

    (3)最多转化的电能:

    E=pSt=

    10πpS

    3

    2 R 0

    g

    故太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能为

    10πpS

    3

    2 R 0

    g .