Question

15．同步衛(wèi)星的發(fā)射方法是變軌發(fā)射，即先把衛(wèi)星發(fā)射到離地面高度為200km-300km的圓形軌道上，這條軌道叫停泊軌道；如圖所示，當衛(wèi)星穿過赤道平面上的P點時，末級火箭點火工作，使衛(wèi)星進入一條大的橢圓軌道，其遠地點恰好在地球赤道上空約36000km處，這條軌道叫轉(zhuǎn)移軌道；當衛(wèi)星到達遠地點Q時，再開動衛(wèi)星上的發(fā)動機，使之進入同步軌道，也叫靜止軌道．關(guān)于同步衛(wèi)星及發(fā)射過程，下列說法正確的是（　�。�

• A． 在P點火箭點火和Q點開動發(fā)動機的目的都是使衛(wèi)星加速，因此，衛(wèi)星在靜止軌道上運行的線速度大于在停泊軌道運行的線速度
• B． 在P點火箭點火和Q點開動發(fā)動機的目的都是使衛(wèi)星加速，因此，衛(wèi)星在靜止軌道上運行的機械能大于在停泊軌道運行的機械能
• C． 衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上運動的速度大小范圍為7.9km/s-11.2km/s
• D． 所有地球同步衛(wèi)星的靜止軌道都相同

Answer 1

分析 根據(jù)衛(wèi)星變軌原理分析火箭點火時衛(wèi)星速度的變化，根據(jù)萬有引力提供向心力判斷速度大小，根據(jù)地球同步衛(wèi)星的規(guī)律可得出D項．

解答 解：A、根據(jù)變軌的原理知，在P點火箭點火和Q點開動發(fā)動機的目的都是使衛(wèi)星加速．當衛(wèi)星做圓周運動，由G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，得 v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，可知，衛(wèi)星在靜止軌道上運行的線速度小于在停泊軌道運行的線速度，故A錯誤；
B、在P點火箭點火和Q點開動發(fā)動機的目的都是使衛(wèi)星加速，由能量守恒知，衛(wèi)星在靜止軌道上運行的機械能大于在停泊軌道運行的機械能，故B正確；
C、在轉(zhuǎn)移軌道的遠地點，衛(wèi)星加速以后才能進入同步衛(wèi)星軌道，所以遠地點的速度一定小于同步衛(wèi)星的速度（約為2.6km/s），則轉(zhuǎn)移軌道速度的范圍是2.6km/s～11.2km/s．故C錯誤；
D、所有的地球同步衛(wèi)星的靜止軌道都相同，并且都在赤道平面上，高度一定，故D正確；
故選：BD．

點評 本題考查衛(wèi)星變軌問題，要注意明確變軌時根據(jù)牛頓第二定律進行分析，明確離心運動的原理，知道第一宇宙速度是衛(wèi)星圍繞地球運動的最大速度．