精英家教網(wǎng)如圖所示,發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道2運(yùn)行;最后再次點(diǎn)火將其送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),2、3相切于P點(diǎn),當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3上正常運(yùn)行時(shí),以下說法正確的是( 。
A、在軌道3上的速率大于1上的速率?B、在軌道3上的周期大于軌道2上的周期?C、在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度?D、在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度
分析:根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力,列式求出線速度、角速度、和向心力的表達(dá)式進(jìn)行討論即可.
解答:解:A、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)萬有引力提供向心力,設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M,有
G
Mm
r2
=ma=m
v2
r
=m
4π2r
T2

解得:
v=
GM
r

軌道3半徑比軌道1半徑大,衛(wèi)星在軌道1上線速度較大,故A錯誤;
B、
T
=ω=
v
r
=
GM
r3
,可知,軌道3半徑比軌道1半徑大,衛(wèi)星在軌道3上周期大于軌道2上的周期,故B正確;
C、根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得:a=
GM
r2
,所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度等于在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度.故C錯誤,
D、在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),衛(wèi)星做近心運(yùn)動,則需要的向心力小于對它的引力,而在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),正好做勻速圓周運(yùn)動,則它所需要的向心力等于它受到的引力,因此軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度,故D正確.
故選:BD.
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力,先列式求解出線速度和角速度的表達(dá)式,再進(jìn)行討論.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火使其在橢圓軌道2上運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于A點(diǎn),軌道2、3相切于B點(diǎn).則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道正常運(yùn)行時(shí),下列說法中不正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火使其在橢圓軌道2上運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于A點(diǎn),軌道2、3相切于B點(diǎn).則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道正常運(yùn)行時(shí),下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火使其在橢圓軌道2上運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于A點(diǎn),軌道2、3相切于B點(diǎn).則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道正常運(yùn)行時(shí),下列說法中正確的是( 。
A.衛(wèi)星在軌道3上的周期大于在軌道1上的周期
B.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
C.衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)行時(shí),經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率大于經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率
D.衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)行時(shí),經(jīng)過A點(diǎn)的加速度大于經(jīng)過B點(diǎn)的加速度
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科目:高中物理 來源: 題型:

(09年開封市一模)如圖所示,發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道2運(yùn)行;最后再次點(diǎn)火將其送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn),2、3相切于P點(diǎn),當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3上正常運(yùn)行時(shí),以下說法正確的是

A.在軌道3上的速率大于1上的速率

B.在軌道3上的角速度小于軌道1上的角速度

C.在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度

D.在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度等于在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度

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