题目内容
发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示.已知地球半径为R,同步轨道3距地面的高度为6R,地球自转周期为T,卫星在近地圆轨道上运行周期为T0,万有引力常数为G.则下列说法正确的是( )
分析:根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、和向心力的表达式进行讨论即可.
解答:解:A、轨道2上经Q点和轨道2上经P点分别是近地点和远地点,根据开普勒第三定律得
卫星在轨道2上经Q点的速度大于在轨道2上经P点的速度,故A正确
B、根据牛顿第二定律和万有引力定律得:a=
,所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度,故B错误
C、在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须万有引力小于卫星所需向心力,所以应给卫星加速,增加所需的向心力,卫星在轨道3上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率,故C正确.
D、卫星在近地圆轨道上运行,根据人造卫星的万有引力等于向心力得
=m
M=
地球密度ρ=
=
,故D错误
故选AC.
卫星在轨道2上经Q点的速度大于在轨道2上经P点的速度,故A正确
B、根据牛顿第二定律和万有引力定律得:a=
GM |
r2 |
C、在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须万有引力小于卫星所需向心力,所以应给卫星加速,增加所需的向心力,卫星在轨道3上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率,故C正确.
D、卫星在近地圆轨道上运行,根据人造卫星的万有引力等于向心力得
GMm |
R2 |
4π2R | ||
|
M=
4π2R3 |
GT0 |
地球密度ρ=
M |
V |
3π |
GT0 |
故选AC.
点评:本题关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度和角速度的表达式,再进行讨论.
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