Question

我國(guó)自行設(shè)計(jì)的氣象同步衛(wèi)星在赤道上方距離地球表面h高度處的圓軌道上繞地球運(yùn)動(dòng)，已知地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m.
（1）用題中所給的物理量求出衛(wèi)星在同步軌道上運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能和受到的地球引力大小.
（2）衛(wèi)星在持續(xù)運(yùn)行若干年的過(guò)程中，由于長(zhǎng)期受到微弱的阻力以及月球干擾影響，衛(wèi)星的軌道高度會(huì)發(fā)生變化。因此，在同步衛(wèi)星上安裝了離子推進(jìn)器，利用推進(jìn)器的推力，可以使衛(wèi)星處于指定的軌道上，若推進(jìn)器在△t時(shí)間內(nèi)以相對(duì)衛(wèi)星的速度u向后噴出△m質(zhì)量的等離子氣體，以衛(wèi)星為參考系，求在推進(jìn)器工作時(shí)間內(nèi)等離子氣體所受的平均作用力大小.

Answer 1

（1）（2）

（1）衛(wèi)星在同步軌道上運(yùn)行時(shí)的速度則動(dòng)能受到的地球引力大小
（2）設(shè)噴出的等離子氣體受到衛(wèi)星的平均作用力為F₁，研究在△t時(shí)間內(nèi)以速度u向后噴出△m質(zhì)量的等離子氣體，由動(dòng)量定理有
F₁·△t=△m·u－0
解得