Question

18．如圖所示是發(fā)射同步衛(wèi)星的原理：先將衛(wèi)星送人近地軌道Ⅰ，在近地點(diǎn)A加速使衛(wèi)星沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)，在遠(yuǎn)地點(diǎn)B再一次加速使衛(wèi)星進(jìn)入圓形同步軌道Ⅲ運(yùn)動(dòng)．下列判斷正確的是（　�。�

• A． 衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的速率大于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的速率
• B． 衛(wèi)星在A點(diǎn)點(diǎn)火變軌的瞬間，速率增大
• C． 衛(wèi)星在B點(diǎn)點(diǎn)火變軌的瞬間，速率減小
• D． 衛(wèi)星沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí)，在B點(diǎn)的加速度大于在A點(diǎn)的加速度

Answer 1

分析 衛(wèi)星的變軌過程，在橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)加速，使所需向心力等于萬有引力后做圓周運(yùn)動(dòng)，則半徑變大，周期變長，沿兩個(gè)軌道的交點(diǎn)的速度因所在軌道的不同而不同，因加速后的為圓軌道，則動(dòng)能變大．據(jù)此分析各問題．

解答 解：A、萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，衛(wèi)星軌道半徑r越大，線速率越小，衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的速率小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的速率，故A錯(cuò)誤；
B、衛(wèi)星在A點(diǎn)點(diǎn)火變軌后軌道半徑變大，衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星速度變大，故B正確；
C、衛(wèi)星在B點(diǎn)點(diǎn)火變軌后軌道半徑變大，衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星速度變大，故C錯(cuò)誤；
D、衛(wèi)星沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí)，在B點(diǎn)的萬有引力小于在A點(diǎn)的萬有引力，故在B點(diǎn)的加速度小于在A點(diǎn)的加速度，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評 本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，本題的難點(diǎn)是要理解衛(wèi)星的變軌問題，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律可以解題．