近地侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道(轨道平面垂直于赤道平面)上运行,连续两次经过日照条件下的赤道上空时,恰能正对赤道上经度差为30°的两个军事目标进行拍摄.求(1)卫星的运行周期(2)卫星离地面的高度(3)卫星的线速度.设地球半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转的周期为T.
【答案】
分析:(1)根据卫星绕行一周,地球自转过30°求出卫星周期
(2)根据万有引力提供向心力列出等式求解
(3)根据圆周运动的公式求解
解答:解:(1)由题可知卫星绕行一周,地球自转过30°,
所以卫星周期为
(2)设卫星离地面的高度为h,根据万有引力提供向心力列出等式
则
又
得h=
(3)根据圆周运动的公式得
得
答:(1)卫星的运行周期是
(2)卫星离地面的高度是
(3)卫星的线速度是
.
点评:本题要掌握万有引力的作用,天体运动中万有引力等于向心力,地球表面忽略地球自转时万有引力等于重力,结合圆周运动的公式求解.