卫星在椭圆轨道上运动,引力半径是卫星到地球中心的距离,而轨道半径是该点的曲率半径(在一条曲线上的某点可以找到一个和它内切的圆,这个圆的半径就定义为曲率半径),此时引力半径与轨道半径不同。
3.双星运动
双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力,即
则此时引力半径是双星之间的距离,轨道半径是双星各自作圆周运动的半径;引力半径和轨道半径并不相同。
典型例题:
1.(2021·福建省福州第一中学高一期末)有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,设地球自转周期为24h,所有卫星均视为匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则有( )
A.a的向心加速度等于重力加速度g
B.c在4h内转过的圆心角是30度
C.b在相同时间内转过的弧长最长
D.d的运动周期有可能是20h
2.(2021·重庆市第三十七中学改编)冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆,公转周期为T,质量为m,其近日点A到太阳的距离为a,远日点C到太阳的距离是b,半长轴的长度为c,A、C两点的曲率半径均为ka(通过该点和曲线上紧邻该点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做该点的曲率圆,其半径叫做该点的曲率半径),如图所示。若太阳的质量为M,万有引力常量为G,忽略其他行星对它的影响及太阳半径的大小,求:
(1)冥王星在A点的速度大小:
(2)冥王星在A、C两点的速度大小之比。