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4.发射地球同步通信卫星的基本方法是:先用火箭将卫星送入一近地椭圆轨道a运行,然后开动星载火箭变轨,将其送入与地球自转同步的轨道b,变轨点选在轨道a与轨道b内切的Q点,如图所示.下列说法正确的是(  )
A.卫星在变轨后通过Q点的加速度大于变轨前通过Q点的加速度
B.卫星变轨后在Q点的机械能比变轨前的大
C.卫星在轨道b运行速度小于在轨道a运行时的最小速度
D.卫星在Q点变轨时星载火箭喷射气体的方向与卫星线速度方向相同

分析 卫星在远地点变轨需要加速,使得万有引力等于向心力到达同步运行的轨道.在椭圆轨道上运行和在圆轨道上运行,机械能都守恒.

解答 解:A、卫星受地球的万有引力就是卫星的合力.根据牛顿第二定律得:a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,M为地球质量,r为卫星到地球中心的距离,所以卫星在“同步轨道”与在“转移 轨道”的远地点相比,加速度不变.故A错误;
B、在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须万有引力小于卫星所需向心力,所以应给卫星加速,增加所需的向心力.即卫星在“同步轨道”与在“转移轨道”的远地点相比速度变大,卫星在“同步轨道”与在“转移轨道”的远地点相比重力势能不变,动能较大,所以机械能较大,故B正确.
C、在椭圆轨道上,卫星在Q点速度最小,卫星在轨道b运行速度大于在轨道a上Q点速度,故C错误;
D、卫星在Q点变轨时星载火箭喷射气体的方向与卫星线速度方向相反,给卫星加速,故D错误;
故选:B.

点评 解决本题的关键知道变轨的原理,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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