Question

5．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，卫星在轨道3上P速率大于在轨道2的P速率（填大于，等于或小于），卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于（填大于，等于或小于）它在轨道2上经过Q点时加速度，卫星送入同步圆轨道3后运行周期是24 小时．

Answer 1

分析 依据提供的引力等于需要的向心力，即做匀速圆周运动，而当提供的大于需要的向心力时，则会做近心运动，再根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出加速度大小，且同步卫星与地球同步，即可确定其运行周期．

解答 解：由题意可知，卫星在轨道3上做匀速圆周运动，而在轨道2上做近心运动，
依据提供的向心力大于需要的向心力时，则会做近心运动，
因此卫星在轨道3上P速率大于在轨道2的P速率；
根据牛顿第二定律和万有引力定律得：a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度．
同步卫星与地球同步，则其运行的周期为24小时．
故答案为：大于，等于，24．

点评 本题关键抓住万有引力提供向心力，理解圆周运动的条件，及近心或离心运动的条件，注意向心加速度大小与引力大小有关，与是否是圆周运动没有关系．