题目内容
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①该卫星的发射速度必定大于11.2km/s
②卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s
③在轨道Ⅰ上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度
④卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
以上说法中正确的是( )
A.①③
B.②③④
C.②④
D.③④
【答案】分析: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.
当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动
1.若是供大于需 则卫星做逐渐靠近圆心的运动
2.若是供小于需 则卫星做逐渐远离圆心的运动
解答:解:①、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①错误.
②、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的表达式可以发现,同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度.故②错误.
③、在轨道Ⅰ上,由P点向Q点运动,万有引力做负功,动能减小,所以P点的速度大于Q点的速度.故③正确.
④、从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道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.所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ.故④正确.
故选D
点评:知道第一宇宙速度的特点.
卫星变轨也就是近心运动或离心运动,根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定.
当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动
1.若是供大于需 则卫星做逐渐靠近圆心的运动
2.若是供小于需 则卫星做逐渐远离圆心的运动
解答:解:①、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①错误.
②、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的表达式可以发现,同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度.故②错误.
③、在轨道Ⅰ上,由P点向Q点运动,万有引力做负功,动能减小,所以P点的速度大于Q点的速度.故③正确.
④、从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道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.所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ.故④正确.
故选D
点评:知道第一宇宙速度的特点.
卫星变轨也就是近心运动或离心运动,根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定.
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