Question

1．今年我國成功地發(fā)射了“神州五號”載人宇宙飛船，宇航員楊利偉也作為我國英雄載入了史冊，如果“神州五號”宇宙飛船進(jìn)入了地球同步軌道，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 它的運(yùn)行速度是7.9km/s
• B． 它的質(zhì)量加倍，其同步的軌道的半徑變?yōu)樵瓉淼?倍
• C． 宇航員楊利偉在某些時(shí)候可以通過望遠(yuǎn)鏡觀察到位于自己正下方的八達(dá)嶺長城，并通過通訊設(shè)備與北京的首長對話
• D． 它距地面的高度約是地球半徑的5倍，所以它的向心加速度約是地面處的重力加速度的$\frac{1}{36}$

Answer 1

分析 地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對地靜止衛(wèi)星，是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000 km，衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，即23時(shí)56分4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒，其運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度．在地球同步軌道上布設(shè)3顆通訊衛(wèi)星，即可實(shí)現(xiàn)除兩極外的全球通訊．

解答 解：A、第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度．故A錯誤．
B、地球同步衛(wèi)星距離地球的高度約為36000 km，半徑一樣，所以各國發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都一樣，與質(zhì)量無關(guān)，故B錯誤；
C、它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的，所以同步衛(wèi)星不可能經(jīng)過北京的正上空，故C錯誤．
D、根據(jù)萬有引力提供向心力得$\frac{GMm}{（5R+R）^{2}}$=ma
根據(jù)地球表面萬有引力等于重力得$\frac{GMm}{{R}^{2}}$=mg
由以上兩等式得a=$\frac{1}{36}$g，所以它的向心加速度約是地面處的重力加速度的$\frac{1}{36}$，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評 本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識點(diǎn)，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心；同步衛(wèi)星有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．本題難度不大，屬于基礎(chǔ)題．