题目内容
发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道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与2相切于Q点,轨道2与3相切于P点,如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
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、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
G
=ma=m
=m
解得:
v=
轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道1上线速度较大,故A错误;
B、ω=
=
轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道3上线速度较小,故B正确;
C、从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ,卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力,所以应给卫星加速,增加所需的向心力.所以在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道上ⅠQ点的速度.故C正确.
D、根据C选项的分析可知D正确.
故选BCD.
G
Mm |
r2 |
v2 |
r |
4π2r |
T2 |
解得:
v=
|
轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道1上线速度较大,故A错误;
B、ω=
v |
r |
|
轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道3上线速度较小,故B正确;
C、从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ,卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力,所以应给卫星加速,增加所需的向心力.所以在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道上ⅠQ点的速度.故C正确.
D、根据C选项的分析可知D正确.
故选BCD.
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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