Question

8．2012年4月30日4時(shí)50分，我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首次采用“一箭雙星”方式發(fā)射第十二、十三顆組網(wǎng)衛(wèi)星，也是我國(guó)首次采用“一箭雙星”方式發(fā)射兩顆地球中高軌道（MEO）衛(wèi)星，此地球中高軌道衛(wèi)星是一種周期為12小時(shí)，傾角（即軌道平面與地球赤道平面的夾角）為55度的圓軌道衛(wèi)星．則此中高軌道衛(wèi)星 （　�。�

• A． 相對(duì)地面靜止
• B． 線(xiàn)速度小于地球的第一宇宙速度
• C． 軌道高度小于地球同步衛(wèi)星的高度
• D． 每天兩次經(jīng)過(guò)地球上同一點(diǎn)的上空

Answer 1

分析 由題意知，地球中高軌道衛(wèi)星周期為12小時(shí)，地球的自轉(zhuǎn)周期24小時(shí)，兩者不同步；
地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度；
根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，解出軌道半徑，由周期大小比較；
由地球中高軌道衛(wèi)星周期和地球的自轉(zhuǎn)周期以及做圓周運(yùn)動(dòng)的平面進(jìn)行分析．

解答 解：A、地球中高軌道衛(wèi)星周期為12小時(shí)，而地球的自轉(zhuǎn)周期24小時(shí)，兩者不同步，所以不會(huì)相對(duì)地面靜止，故A錯(cuò)誤；
B、地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度，所以地球中高軌道衛(wèi)星的線(xiàn)速度小于地球的第一宇宙速度，故B正確；
C、由G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r可知，r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$，中高軌道衛(wèi)星 的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，所以中高軌道衛(wèi)星 的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星 的軌道半徑，即軌道高度小于地球同步衛(wèi)星的高度，故C正確；
D、地球中高軌道衛(wèi)星周期為12小時(shí)，傾角（即軌道平面與地球赤道平面的夾角）為55度的圓軌道；而地球的自轉(zhuǎn)周期24小時(shí)，且繞地軸自西向東逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，兩者做圓周運(yùn)動(dòng)不再同一平面內(nèi)．所以當(dāng)中高軌道衛(wèi)星從地球上某一點(diǎn)的上空開(kāi)始繞地球轉(zhuǎn)兩圈，地球轉(zhuǎn)一圈，中高軌道衛(wèi)星才回到地球上某一點(diǎn)的上空，所以每天一次經(jīng)過(guò)地球上同一點(diǎn)的上空，故D錯(cuò)誤．
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，萬(wàn)有引力提供向心力，合理選擇公式解決問(wèn)題；同步衛(wèi)星有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．