Question

9．2012年12月27日，我国自行研制的“北斗导航卫星系统”（BDS）正式组网投入商用．2012年9月采用一箭双星的方式发射了该系统中的两颗轨道半径均为21332km的“北斗-M5”和“北斗-M6”卫星，其轨道如图所示．关于这两颗卫星，下列说法正确的是（　　）

• A． 两颗卫星的向心加速度大小相同
• B． 两颗卫星速度大小均大于7.9km/s
• C． 北斗-M6的速率小于同步卫星的速率
• D． 北斗-M5的运行周期大于地球自转周期

Answer 1

分析 卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得出线速度、周期、加速度与轨道半径的关系，并进行比较．

解答 解：A、根据$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=ma$知，轨道半径相等，则向心加速度大小相等．故A正确．
B、根据$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$知，轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，是做匀速圆周运动的最大速度，所以两颗卫星的速度均小于7.9km/s．故B错误．
C、北斗-M6的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则线速度大于同步卫星的速率．故C错误．
D、因为北斗-M6的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据T=$\sqrt{\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{GM}}$知，北斗-M6的周期小于同步卫星的周期，即小于地球自转的周期．故D错误．
故选：A

点评 本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力，解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用．