Question

19．我國首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”已于酒泉成功發(fā)射，將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信．“墨子”將由火箭發(fā)射至高度為500千米的預(yù)定圓形軌道．此前6月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7．G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星（高度約為36000千米），它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高．關(guān)于衛(wèi)星以下說法中正確的是（　　）

• A． 這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度可能大于7.9 km/s
• B． 通過地面控制可以將北斗G7定點(diǎn)于西昌正上方
• C． 量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的周期比北斗G7小
• D． 量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7小

Answer 1

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力$G\frac{mM}{{r}^{2}}=ma=m\frac{{v}^{2}}{r}=mr\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$比較向心加速度、線速度和周期．

解答 解：A、根據(jù)$G\frac{mM}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$，知道軌道半徑越大，線速度越小，第一宇宙速度的軌道半徑為地球的半徑，所以第一宇宙速度是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的環(huán)繞速度，所以靜止軌道衛(wèi)星和中軌衛(wèi)星的線速度均小于地球的第一宇宙速度．故A錯(cuò)誤；
B、地球靜止軌道衛(wèi)星即同步衛(wèi)星，只能定點(diǎn)于赤道正上方．故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)G$\frac{mM}{{r}^{2}}=mr\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$，得$T=\sqrt{\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{GM}}$，所以量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的周期�。�故C正確；
D、衛(wèi)星的向心加速度：a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，半徑小的量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的向心加速度比北斗G7大．故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力$G\frac{mM}{{r}^{2}}=ma=m\frac{{v}^{2}}{r}=mr\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$，會(huì)根據(jù)軌道半徑的關(guān)系比較向心加速度、線速度和周期．