Question

关于高中物理天体运动的一个问题

卫星在做环绕运动时，不是完全失重么，
为什么还会有重力势能？
在这种情况下，物体做离心或向心运动，
怎样判断机械能和动能的变化？

Answer 1

卫星在做环绕运动是万有引力提供向心力， 地球卫星的话 外力是mg 重力全部用来提供向心力 完全失重
但是由于卫星的位置没有变 所以mgh也没有变 失重超重并不是真的失去重量 只是一种表观现象
如果物体做离心运动说明向心力不足以维持圆周运动 向心运动相反
机械能是由动能和重力势能组成的。机械能守恒定律得机械能不变
离心运动重力势能增大 动能减小 向心运动重力势能减小 动能增大

Answer 2

卫星还没完全脱离地球引力，所以还有万有引力，也就有重力势能，这个重力其实也就是万有引力。轨道越高，机械能越大，动能越小。望采纳。

Answer 3

卫星做环绕运动时，感觉到的失重并不是代表不受重力，而是重力正在作为向心力，使其环绕地球运动，当重力完全作为向心力时，就感受不到重力了。
重力势能和失重与否无关，因为你在做自由落体的时候也是失重状态，但同时你的重力势能正在转化为动能，同样的，环绕地球运动的卫星也是失重状态，但重力势能依旧存在。
机械能=动能+重力势能，只要知道物体的质量、速度和高度即可求出，在不考虑阻力及重力以外的力的情况下，当物体做离心运动时，重力提供的向心力小于保持环绕轨道需要的向心力，物体轨道高度增加，则可知速度↓，高度↑，质量不变，机械能不变，动能↓；当物体做向心运动时，重力大于向心力，物体轨道高度下降，则可知速度↑，高度↓，质量不变，机械能不变，动能↑。
当然，如果是以加速减速为基础的离心或向心运动（即卫星本身拥有动力），则需要考虑速度变化产生的机械能变化。