9.A、B兩顆人造衛(wèi)星在同一平面內(nèi)繞地球做圓周運動,A為近地衛(wèi)星,周期為T0,B離地面的高度為地球半徑的3倍,試計算:
(1)B衛(wèi)星的周期?
(2)從兩顆衛(wèi)星相距最近開始計時到兩顆衛(wèi)星相距最遠至少經(jīng)過多少時間?

分析 (1)已知衛(wèi)星A的周期,應(yīng)用開普勒第三定律可以求出B的周期;
(2)當(dāng)兩衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的圓心角之差為π時相距最遠,根據(jù)周期公式分析答題.

解答 解:(1)設(shè)A的軌道半徑為R,則B的軌道半徑為R+3R=4R,
由開普勒第三定律得:$\frac{{T}_{0}^{2}}{{R}^{3}}$=$\frac{{T}^{2}}{(4R)^{3}}$,解得:T=8T0;
(2)兩衛(wèi)星從相距最近到相距最遠經(jīng)歷的時間為t,
則:($\frac{2π}{{T}_{0}}$-$\frac{2π}{T}$)t=π,解得:t=$\frac{4{T}_{0}}{7}$;
答:(1)B衛(wèi)星的周期為8T0;
(2)從兩顆衛(wèi)星相距最近開始計時到兩顆衛(wèi)星相距最遠至少經(jīng)過的時間為$\frac{4{T}_{0}}{7}$.

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一理論,知道周期與軌道半徑的關(guān)系.以及知道兩顆衛(wèi)星從相距最近到相距最遠所轉(zhuǎn)過的角度之差等于π的奇數(shù)倍.

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