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12.我国于2012年10月25日在西昌成功发射第16颗北斗导航卫星,这是二代北斗导航工程的最后一颗卫星.这次发射的北斗导航卫星是一颗地球同步卫星,如图所示,若第16颗北斗导航卫星先沿椭圆轨道1飞行,后在远地点P处点火加速,由椭圆轨道1变成地球同步圆轨道2.下列说法正确的是(  )
A.卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/s
B.卫星沿轨道2运动的过程中,卫星中的仪器处于失重状态
C.卫星沿轨道2运动的过程中,有可能经过北京的正上空
D.卫星在轨道2上的周期等于轨道1上的周期

分析 卫星在圆轨道上运动时,处于完全失重状态,轨道2是同步卫星的轨道,轨道上运动的周期与地球的自转周期相等,根据万有引力提供向心力,得出线速度与轨道半径的关系,从而比较出在轨道2上运行的线速度与第一宇宙速度的关系.根据万有引力的大小,通过牛顿第二定律比较加速度的大小.

解答 解:A、根据地球的万有引力提供向心力得$\frac{GmM}{{r}^{2}}$=$\frac{{mv}^{2}}{r}$
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为地球的半径,半径最小,则线速度最大.故A错误.
B、卫星沿轨道2运动的过程中只受重力作用,处于失重状态.故B正确;
C、同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道,所以不可能经过北京的上空,故C错误.
D、由开普勒第三定律$\frac{{a}^{3}}{{T}^{2}}=C$知,在轨道1上运动的周期小于在轨道2上运动的周期,故D错误;
故选:B

点评 解决本题的关键掌握同步卫星的特点,以及掌握万有引力提供向心力这一理论,并能灵活运用.

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