Question

2．我国先后发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星，运行轨道不同，前者采用“极地圆形轨道”，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12小时巡视地球一周，每天只能对同一地区进行两次观测；后者采用“地球同步轨道”，轨道平面在赤道平面内，能对同一地区进行连续观测．两种不同轨道的气象卫星在运行与观测时（　　）

• A． “风云一号”卫星观测区域比“风云二号”卫星观测区域小
• B． “风云一号”卫星轨道半径比“风云二号”卫星轨道半径小
• C． “风云一号”卫星运行角速度比“风云二号”卫星运行角速度小
• D． “风云一号”卫星运行线速度比“风云二号”卫星运行线速度大

Answer 1

分析 1、“风云二号”卫星是同步卫星，相对地球静止，观测的区域是固定的不变的，而“风云一号”卫星是极地卫星，观测的区域是全球范围；
2、“风云二号”卫星是同步卫星，周期为24h，“风云一号”卫星是极地卫星，周期为12h，“风云一号”卫星运行周期比“风云二号”卫星运行周期小；
3、根据万有引力提供向心力线速度、角速度公式比较线速度和角速度即可．

解答 解：A、“风云二号”卫星是同步卫星，相对地球静止，观测的区域是固定的不变的，而“风云一号”卫星是极地卫星，观测的区域是全球范围，故“风云一号”卫星观测区域比“风云二号”卫星观测区域大．故A错误；
B、根据万有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$，得T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$．“风云二号”卫星是同步卫星，周期为24h，“风云一号”卫星是极地卫星，周期为12h，周期越大半径越大，故“风云一号”卫星轨道半径比“风云二号”卫星轨道半径小．故B正确；
C、根据万有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m{ω}^{2}r$解得：ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$，由于“风云一号”卫星轨道半径比“风云二号”卫星轨道半径小，故“风云一号”卫星运行角速度比“风云二号”卫星运行角速度大，故C错误；
D、根据万有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，由于“风云一号”卫星轨道半径比“风云二号”卫星轨道半径小，故“风云一号”卫星运行速度比“风云二号”卫星运行速度大，故D正确．
故选：BD

点评 本题主要考查万有引力提供向心力的关系公式，要注意能够根据题意选择恰当的向心力的表达式，根据关系公式推导出速度、周期公式等表达式，再根据半径关系进行讨论．