题目内容

欧盟和中国联合开发的伽利略项目建立起了伽利略系统(全球卫星导航定位系统)。伽利略系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成,可以覆盖全球,现已投入使用。卫星的轨道高度为2.4×104km,倾角为56°,分布在3个轨道上,每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星,当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作。若某颗预备卫星略低于工作卫星的轨道上,以下说法中正确的是
A.预备卫星的周期大于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度,向心加速度大于工作卫星的向心加速度
B.工作卫星的周期小于同步卫星的周期,速度大于同步卫星的速度,向心加速度大于同步卫星的向心加速度
C.为了使该预备卫星进入工作卫星的轨道上,应考虑启动火箭发动机向后喷气,通过反冲作用从较低轨道上使卫星加速
D.三个轨道平面只有一个过地心,另外两个轨道平面分别只在北半球和南半球
BC
本题考查知识有:万有引力定律、同步卫星。无论是工作卫星还是预备卫星都绕地球运行,由万有引力定律知,预备卫星的轨道半径小于工作卫星,故A选项错误,B选项正确,从低轨道到高轨道预备卫星必须做离心运动,向后喷气,故C选项正确,三个轨道的圆心都为地心,故D选项错误。考查理解能力、推理能力。属于中等难度题。
练习册系列答案
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如图所示为我国“嫦娥一号”卫星从发射到进入月球工作轨道的过程示意图.在发射过程中,经过一系列的加速和变轨,卫星沿绕地球“48小时轨道”在抵达近地点P时,主发动机启动,“嫦娥一号”卫星的速度在很短时间内由v1提高到v2,进入“地月转移轨道”,开始了从地球向月球的飞越.“嫦娥一号”卫星在“地月转移轨道”上经过114小时飞行到达近月点Q时,需要及时制动,使其成为月球卫星.之后,又在绕月球轨道上的近月点Q经过两次制动,最终进入绕月球的圆形工作轨道I.已知“嫦娥一号”卫星质量为m0,在绕月球的圆形工作轨道I上运动的周期为T,月球的半径r,月球的质量为m,万有引力恒量为G
 
(1)求卫星从“48小时轨道”的近地点P进入”地月转移轨道”过程中主发动机对“嫦娥一号”卫星做的功(不计地球引力做功和卫星质量变化);
(2)求“嫦娥一号”卫星在绕月球圆形工作轨道I运动时距月球表面的高度;
(3)理论证明,质量为m的物体由距月球无限远处无初速释放,它在月球引力的作用下运动至距月球中心为r处的过程中,月球引力对物体所做的功可表示为W= G.为使“嫦娥一号”卫星在近月点Q进行第一次制动后能成为月球的卫星,且与月球表面的距离不小于圆形工作轨道I的高度,最终进入圆形工作轨道,其第一次制动后的速度大小应满足什么条件?

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