Question

4．發(fā)射地球同步通信衛(wèi)星的基本方法是：先用火箭將衛(wèi)星送入一近地橢圓軌道a運(yùn)行，然后開動(dòng)星載火箭變軌，將其送入與地球自轉(zhuǎn)同步的軌道b，變軌點(diǎn)選在軌道a與軌道b內(nèi)切的Q點(diǎn)，如圖所示．下列說法正確的是（　�。�

• A． 衛(wèi)星在變軌后通過Q點(diǎn)的加速度大于變軌前通過Q點(diǎn)的加速度
• B． 衛(wèi)星變軌后在Q點(diǎn)的機(jī)械能比變軌前的大
• C． 衛(wèi)星在軌道b運(yùn)行速度小于在軌道a運(yùn)行時(shí)的最小速度
• D． 衛(wèi)星在Q點(diǎn)變軌時(shí)星載火箭噴射氣體的方向與衛(wèi)星線速度方向相同

Answer 1

分析 衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)變軌需要加速，使得萬有引力等于向心力到達(dá)同步運(yùn)行的軌道．在橢圓軌道上運(yùn)行和在圓軌道上運(yùn)行，機(jī)械能都守恒．

解答 解：A、衛(wèi)星受地球的萬有引力就是衛(wèi)星的合力．根據(jù)牛頓第二定律得：a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，M為地球質(zhì)量，r為衛(wèi)星到地球中心的距離，所以衛(wèi)星在“同步軌道”與在“轉(zhuǎn)移 軌道”的遠(yuǎn)地點(diǎn)相比，加速度不變．故A錯(cuò)誤；
B、在橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)實(shí)施變軌成圓軌道是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須萬有引力小于衛(wèi)星所需向心力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．即衛(wèi)星在“同步軌道”與在“轉(zhuǎn)移軌道”的遠(yuǎn)地點(diǎn)相比速度變大，衛(wèi)星在“同步軌道”與在“轉(zhuǎn)移軌道”的遠(yuǎn)地點(diǎn)相比重力勢(shì)能不變，動(dòng)能較大，所以機(jī)械能較大，故B正確．
C、在橢圓軌道上，衛(wèi)星在Q點(diǎn)速度最小，衛(wèi)星在軌道b運(yùn)行速度大于在軌道a上Q點(diǎn)速度，故C錯(cuò)誤；
D、衛(wèi)星在Q點(diǎn)變軌時(shí)星載火箭噴射氣體的方向與衛(wèi)星線速度方向相反，給衛(wèi)星加速，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道變軌的原理，掌握萬有引力提供向心力這一理論，并能靈活運(yùn)用．