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(jìn)入橢圓軌道I，然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)人地球同步軌道Ⅱ，則下列說法正確的是（　�。�

• A、該衛(wèi)星需在Q點(diǎn)點(diǎn)火加速才能進(jìn)入同步軌道Ⅱ
• B、衛(wèi)星在同步軌道II上的運(yùn)行速度大于在軌道I上Q點(diǎn)的速度
• C、衛(wèi)星在軌道I上P點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅱ上的速度
• D、如果要把該同步衛(wèi)星回收且在P點(diǎn)著陸可在軌道Ⅱ上的Q點(diǎn)通過點(diǎn)火減速實(shí)現(xiàn)

Answer 1

分析：衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的Q點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ，需加速，使萬有引力等于所需要的向心力．通過萬有引力做功可以比較P點(diǎn)和Q點(diǎn)的速度，以及根據(jù)萬有引力提供向心力比較衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度和第一宇宙速度的大�。�

解答：解：A、從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)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．所以衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ．故A正確；
B、從軌道Ⅰ到軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須使衛(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(diǎn)的速度大于軌道上ⅠQ點(diǎn)的速度．故B正確；
C、由萬有引力提供向心力，即

GMm

r2

=m

v2

r

 v=

GM r

軌道半徑越大，速度越小，
則經(jīng)過P點(diǎn)的圓軌道速度大于在軌道Ⅱ上的速度，因?yàn)镻點(diǎn)是近地點(diǎn)，在P點(diǎn)的速度大于經(jīng)過P點(diǎn)圓軌道的速度，
可知衛(wèi)星在軌道I上P點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅱ上的速度，故C錯(cuò)誤；
D、要把該同步衛(wèi)星回收，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做近心運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須衛(wèi)星所需向心力小于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星減速，減小所需的向心力．所以衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過減速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅱ進(jìn)入軌道Ⅰ．故D正確．
故選：ABD．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握衛(wèi)星如何變軌，以及掌握萬有引力提供向心力解決問題的思路．
衛(wèi)星變軌也就是近心運(yùn)動(dòng)或離心運(yùn)動(dòng)，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定．