问题
计算题
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
的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能，太阳能收集板的面积为
，在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为
。已知地球表面重力加速度为
，近似认为太阳光是平行光，试估算：
（1）卫星做匀速圆周运动的周期；
（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间；
（3）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？
答案
解：（1）地球卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律：
①
在地球表面有：
②
∴卫星做匀速圆周运动的周期为：
③
（2）如图，当卫星在阴影区时不能接受阳光，据几何关系：∠AOB=∠COD=
④
∴卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间为：t=
T=
⑤
（3）最多转化的电能：
⑥