Question

4．同步卫星的发射方法是变轨发射，即先把卫星发射到离地面高度为200km--300km的圆形轨道上，这条轨道叫停泊轨道；如图5所示，当卫星穿过赤道平面上的P点时，末级火箭点火工作，使卫星进入一条大的椭圆轨道，其远地点恰好在地球赤道上空约36000km处，这条轨道叫转移轨道；当卫星到达远地点Q时，再开动卫星上的发动机，使之进入同步轨道，也叫静止轨道． 关于同步卫星及发射过程，下列说法正确的是（　　）

• A． 在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的线速度大于在停泊轨道运行的线速度
• B． 在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星静止轨道上运行的机械能大于在停泊轨道运行的机械能
• C． 卫星在转移轨道上运动的速度大小范围为7.9km/s～ll.2km/s
• D． 所有地球同步卫星的静止轨道都相同

Answer 1

分析 根据卫星变轨原理分析火箭点火时卫星速度的变化，根据万有引力提供向心力判断速度大小，根据地球同步卫星的规律可得出D项．

解答 解：A、根据变轨的原理知，在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速．当卫星做圆周运动，由G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，得 v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，可知，卫星在静止轨道上运行的线速度小于在停泊轨道运行的线速度，故A错误；
B、在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，由能量守恒知，卫星在静止轨道上运行的机械能大于在停泊轨道运行的机械能，故B正确；
C、在转移轨道的远地点，卫星加速以后才能进入同步卫星轨道，所以远地点的速度一定小于同步卫星的速度（约为2.6km/s），则转移轨道速度的范围是2.6km/s～11.2km/s．故C错误；
D、所有的地球同步卫星的静止轨道都相同，并且都在赤道平面上，高度一定，故D正确；
故选：BD

点评 本题考查卫星变轨问题，要注意明确变轨时根据牛顿第二定律进行分析，明确离心运动的原理，知道第一宇宙速度是卫星围绕地球运动的最大速度．