Question

19．如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I，然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ，則（　　）

• A． 該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2 km/s
• B． 衛(wèi)星在橢圓軌道I上的運(yùn)行周期大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期
• C． 在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度
• D． 衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)入軌道Ⅱ

Answer 1

分析 本題地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn)和第二宇宙速度的含義分析答題．當(dāng)萬(wàn)有引力剛好提供衛(wèi)星所需的向心力時(shí) 衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若是供大于需 則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運(yùn)動(dòng)；若是供小于需 則衛(wèi)星做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)．

解答 解：A、11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球束縛的發(fā)射速度，而地球同步衛(wèi)星仍然繞地球運(yùn)動(dòng)，所以該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定小于11.2 km/s．故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)開(kāi)普勒第三定律$\frac{{a}^{3}}{{T}^{2}}$=k，知衛(wèi)星軌道的半長(zhǎng)軸越大，運(yùn)行周期越大，則衛(wèi)星在橢圓軌道I上的運(yùn)行周期小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期．故B錯(cuò)誤．
C、在軌道I上，P點(diǎn)是近地點(diǎn)，Q點(diǎn)是遠(yuǎn)地點(diǎn)，則衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度．故C錯(cuò)誤．
D、從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須衛(wèi)星所需向心力大于萬(wàn)有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題要求同學(xué)們理解第二宇宙速度的意義，掌握開(kāi)普勒定律．衛(wèi)星變軌也就是近心運(yùn)動(dòng)或離心運(yùn)動(dòng)，根據(jù)提供的萬(wàn)有引力和所需的向心力關(guān)系確定．