问题 填空题

两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动,地球半径为R,a卫星离地面的高度等于R,b卫星离地面高度为3R,则:

(1)a、b两卫星周期之比Ta:Tb是多少?

(2)若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方,则a至少经过多少个周期两卫星相距最远?

答案

(1)Ra=2R,Rb=4R

由开普勒行星运动规律知:

R3a
T2a
=
R3b
T2b

所以Ta:Tb=Ra

3
2
Rb
3
2
=1:2
2

(2)设经过t时间 二者第一次相距最远,

若两卫星同向运转,此时a比b多转半圈,即

t
Ta
-
t
Tb
=
1
2
解得t=
0.5TaTb
Tb-Ta

这段时间a经过的周期数为n=

t
Ta 

由①②③可得n=

4+
2
7

若两卫星反向运转,(

Ta
+
Tb
)t=π  ④

这段时间a经过的周期数为n′=

t
Ta 

由①④⑤得n′=

4-
2
7

故答案为(1)Ta:Tb=1:2

2
(2)
4+
2
7
4-
2
7

单项选择题
判断题