Question

1．發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3．軌道1、2相切于Q點．軌道2、3相切于P點（如圖），則（　�。�

• A． 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
• B． 衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
• C． 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速率小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速率
• D． 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的速率大于它在軌道3上經(jīng)過P點時的速率

Answer 1

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、和向心力的表達式進行討論即可．

解答 解：AB、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M，有G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=mω²r
解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$，軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上線速度與角速度都較大，故AB錯誤；
C、從軌道1到軌道2，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．
所以衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速率小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速率，故C正確；
D、在橢圓軌道遠地點實施變軌成圓軌道是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須萬有引力小于衛(wèi)星所需向心力，所以應給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力，衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點的速率大于在軌道2上經(jīng)過P點的速率，故D錯誤．
故選：C．

點評 本題關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式，再進行討論．