如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点(如图所示),则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时,以下说法正确的是( )A. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度B. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率C. 卫星在轨道2上的经过Q点时的速度大于它在轨道3上经过P点时的速度D. 卫星在轨道1上的经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度
问题描述:
如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点(如图所示),则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时,以下说法正确的是( )
A. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
B. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
C. 卫星在轨道2上的经过Q点时的速度大于它在轨道3上经过P点时的速度
D. 卫星在轨道1上的经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度
答
A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有 GMmr2=mv2r=mω2rA、角速度ω=GMr3,轨道3半径比轨道1半径大,所以卫星在轨道3上的角速度小于在轨...
答案解析:根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、和向心力的表达式进行讨论即可.
卫星在轨道1上的速度为7.9 km/s,要过度到轨道2,在Q点应该做离心运动,速度应该较大.速度可以短时间变化,但是在同一个位置万有引力相等,加速度相等.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
知识点:本题考查卫星的变轨和离心运动等知识,关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度和角速度的表达式,再进行讨论.