Question

6．發(fā)射衛(wèi)星的過程可以簡化成如圖所示的情景：為節(jié)約能源，衛(wèi)星發(fā)射到較低圓軌道Ⅰ上，然后在A點點火使衛(wèi)星進入橢圓軌道Ⅱ，在橢圓軌道的遠地點B點再次點火讓衛(wèi)星進入更高的軌道Ⅲ作周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同的勻速圓周運動，整個過程不計空氣阻力．則（　�。�

• A． 該衛(wèi)星一定是地球同步衛(wèi)星
• B． 從軌道Ⅰ到軌道Ⅲ的過程中，衛(wèi)星的機械能增大
• C． 衛(wèi)星在Ⅲ軌道上的運行速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間
• D． 從A到B運動過程中，衛(wèi)星上的時鐘變慢

Answer 1

分析 同步軌道衛(wèi)星軌道只能在赤道上空，從軌道Ⅰ到軌道Ⅲ的過程中，經(jīng)過兩次點火過程，點火時，動能增大，重力勢能不變，7.9 km/s是地球衛(wèi)星的最大速度，在相對論中，高速飛行的物體時間變慢．

解答 解：A、同步軌道衛(wèi)星軌道只能在赤道上空，而該衛(wèi)星的周期與地球同步衛(wèi)星的周期相同，但不一定在赤道上空，所以不一定是地球同步衛(wèi)星，故A錯誤；
B、從軌道Ⅰ到軌道Ⅲ的過程中，經(jīng)過兩次點火過程，點火時，動能增大，重力勢能不變，其它過程只有萬有引力做功，機械能守恒，所以從軌道Ⅰ到軌道Ⅲ的過程中，衛(wèi)星的機械能增大，故B正確；
C、7.9 km/s是地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大速度，所以衛(wèi)星在Ⅲ軌道上的運行速度小于7.9 km/s，故C錯誤；
D、在相對論中，高速飛行的物體時間變慢，則離地球越遠，時鐘走的越快，所以從A到B運動過程中，衛(wèi)星上的時鐘變快，故D錯誤．
故選：B

點評 同步衛(wèi)星的軌道與地球赤道共面，知道地球衛(wèi)星的最大速度是7.9 km/s，明確愛因斯坦的相對論，注意相對論中空間與時間的變化．