题目内容

19.如图在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,则(  )
A.该卫星的发射速度必定大于11.2km/s
B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s
C.在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道Ⅰ上Q点的速度
D.在轨道Ⅱ上Q点的加速度等于轨道Ⅰ上Q点的加速度

分析 A、了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义;
B、根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度表达式进行分析;
C、当万有引力大于向心力时,做向心运动;当万有引力小于向心力时,做离心运动;当万有引力等于向心力时,做匀速圆周运动;
D、根据牛顿第二定律判断加速度大小.

解答 解:A、11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度,而同步卫星仍然绕地球运动,故发射速度小于11.2km/s,故A错误;
B、7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度,而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据v的表达式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$可以得出同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度,故B错误;
C、在轨道Ⅰ上,在Q点,要做向心运动,说明万有引力大于需要的向心力,故需要加速才能转移到轨道Ⅱ上,故在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道Ⅰ上Q点的速度,故C正确;
D、根据牛顿第二定律,只要在Q点,万有引力一定,则加速度一定,故在轨道Ⅱ上Q点的加速度等于轨道Ⅰ上Q点的加速度,故D正确;
故选:CD.

点评 本题综合考查了同步卫星的发射过程;在圆轨道运行时,利用万有引力提供向心力列式分析,要记住环绕速度公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,明确宇宙速度的含义;对变轨问题,由于涉及到椭圆,故主要是结合离心运动的条件进行定性分析;对加速度,直接根据牛顿第二定律分析即可,与轨道无关.

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