“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星,被称为“太空110”.它可以在太空中对卫星补充能源,使卫星寿命延长10年或更长时间.假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其轨道半径为同步卫星轨道半径的五分之一,且运行方向与地球自转方向一致.下列说法正确的是( )A. “轨道康复者”运行的速率是同步卫星运行速率的5倍B. “轨道康复者”运行的速率是同步卫星运行速率的15倍C. 站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动D. “轨道康复者”可从高轨道加速对低轨道上的卫星进行拯救
问题描述:
“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星,被称为“太空110”.它可以在太空中对卫星补充能源,使卫星寿命延长10年或更长时间.假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其轨道半径为同步卫星轨道半径的五分之一,且运行方向与地球自转方向一致.下列说法正确的是( )
A. “轨道康复者”运行的速率是同步卫星运行速率的
倍
5
B. “轨道康复者”运行的速率是同步卫星运行速率的
倍1
5
C. 站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动
D. “轨道康复者”可从高轨道加速对低轨道上的卫星进行拯救
答
知识点:解决本题的关键掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力.以及“轨道康复者”处于完全失重状态,靠地球的万有引力提供向心力,做圆周运动.
AB、根据万有引力提供圆周运动的向心力
=GMm r2
,得:v=mv2
r
“轨道康复者”做匀速圆周运动的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一,知“轨道康复者”的速率是同步卫星运行速率的
GM r
倍,故A正确,B错误;
5
C、轨道半径越大,角速度越小,同步卫星和地球自转的角速度相同,所以空间站的角速度大于地球自转的角速度,所以站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动.故C错误.
D、“轨道康复者”要在原轨道上加速将会做离心运动,到更高的轨道上,故D错误
故选:A.
答案解析:根据“轨道康复者”在某一位置受到的万有引力提供它做圆周运动的向心力,可知运行加速度和所在高度出的重力加速度的关系.根据万有引力提供向心力分析.同步卫星和地球自转的角速度相同,比较出“轨道康复者”和同步卫星的角速度大小,就可以判断出“轨道康复者”相对于地球的运行方向.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.
知识点:解决本题的关键掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力.以及“轨道康复者”处于完全失重状态,靠地球的万有引力提供向心力,做圆周运动.