Question

（12分）有一颗人造地球卫星，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

（12分）有一颗人造地球卫星，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。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S，在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P。已知地球表面重力加速度为g，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？

Answer 1

（1）   （2）  （3）

（1）（5分）地球卫星做匀速圆周运动， 根据牛顿第二定律：     ①…………（2分） 在地球表面有：     ②………………（1分） ∴ 卫星做匀速圆周运动的周期为：③   ④ ………………………（2分） （2）（4分）如图，当卫星在阴影区时不能接受阳光，据几何关系： ∠AOB =" ∠COD" =     ⑤ ……（2分） ∴卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间为：t = T=    ⑥………（2分） （3）（3分）最多转化的电能：   ⑦  ………… （3分） 本题考查万有引力定律的应用，根据万有引力提供向心力，半径为地球半径的2倍，注意应用地球表面的黄金代换，当卫星在阴影区时不能接受阳光时画出简图找到圆心角，根据角度与周期的关系求解