Question

9．在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中如圖所示，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ，則（　�。�

• A． 衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度大于7.9km/s
• B． 在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點(diǎn)速度大于在Q點(diǎn)的速度
• C． 衛(wèi)星在Ⅰ、Ⅱ軌道經(jīng)過Q點(diǎn)的速度v_Ⅰ=v_Ⅱ
• D． 衛(wèi)星在Ⅰ、Ⅱ軌道經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度a_Ⅰ=a_Ⅱ

Answer 1

分析 了解同步衛(wèi)星的特點(diǎn)和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含義．
當(dāng)萬有引力剛好提供衛(wèi)星所需向心力時(shí) 衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1．若是提供的力大于需要的向心力則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運(yùn)動(dòng)
2．若是提供的力小于需要的向心力則衛(wèi)星做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)．

解答 解：A、7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤．
B、在軌道Ⅰ上，由P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，萬有引力做負(fù)功，動(dòng)能減小，所以P點(diǎn)的速度大于Q點(diǎn)的速度．故B正確．
C、從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ．所以衛(wèi)星在Ⅰ、Ⅱ軌道經(jīng)過Q點(diǎn)的速度v_Ⅰ＜v_Ⅱ．故C錯(cuò)誤．
D、萬有引力提供衛(wèi)星的加速度，由于衛(wèi)星在Ⅰ、Ⅱ軌道經(jīng)過Q點(diǎn)受到的向心力是相等的，所以加速度a_Ⅰ=a_Ⅱ．故D正確．
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 知道第一宇宙速度的特點(diǎn)，知道衛(wèi)星變軌也就是近心運(yùn)動(dòng)或離心運(yùn)動(dòng)，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定．