Page 139 - 这样学高中物理更有益——力学部分

第五章 万有引力定律

以多次，这就需要精确计算卫星变轨的时间，由地面指令控制。
卫星变轨问题涉及三个轨道，其中有两个圆轨道和一个椭圆轨道。卫星开始
在小圆轨道上做匀速圆周运动，它想完成变轨需要经过两次加速，第一次点火加
速在圆轨道上某点，经过本次加速后卫星由小圆轨道进入椭圆轨道。第二次点火

加速在椭圆轨道的远地点，经过本次加速后卫星从椭圆轨道进入大圆轨道，如图
卫星远离地球。（这是由近及远发射卫星，返回应相反，如图卫星接近月球）
问题一：卫星从轨道Ⅰ经过两次加速变成轨道Ⅲ，明明经过了两次加速，为
什么最终速度反而减小了？

说明：这里的加速是指卫星在加速点的瞬间速度增加了，
A、B 是两个加速点，确实速度增加了，即卫星加速瞬间速度
确实增加了。但你仔细观察椭圆轨道，我们可以发现卫星从 A
点到 B 点远离了地球，这里重力做负功，卫星会减速，这段

减速过程很长，把两次加速增加的动能全部抵消回去了，减少
的动能转化为卫星的重力势能，因此卫星虽然经过两次加速，但速度最终速度是
减小了。
问题二：在椭圆轨道与圆轨道相同位置卫星的加速度相同吗？

说明：太空中的加速度完全由万有引力提供，同一位置卫星真正拥有的向心
加速度相同，卫星真实向心加速度小于卫星在此点做匀速圆周运动所需要的向心
加速度，向心力不足，卫星做离心运动，因此在椭圆轨道上运动。

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