Question

如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ，則（　　）

A．該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2 km/s

B．衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運行速度大于7.9 km/s

C．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過Q點速度小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q點的速度

D．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過Q點加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q點的加速度

Answer 1

分析：了解同步衛(wèi)星的特點和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含義．
當(dāng)萬有引力剛好提供衛(wèi)星所需向心力時 衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運動 
1．若是供大于需 則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運動 
2．若是供小于需 則衛(wèi)星做逐漸遠離圓心的運動

解答：解：A、11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球束縛的發(fā)射速度，而同步衛(wèi)星仍然繞地球運動，故A錯誤．
B、7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度．故B錯誤．
C、從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以在軌道Ⅱ上Q點的速度大于軌道上Ⅰ經(jīng)過Q點的速度．故C正確．
D、衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過Q點時受到的萬有引力等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q點時受到的萬有引力，根據(jù)牛頓第二定律，衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過Q點加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過Q點的加速度．故D正確．
故選CD．

點評：知道第一宇宙速度的特點．
衛(wèi)星變軌也就是近心運動或離心運動，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定．