Question

如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）

A．该卫星在P点的速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/s
B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9 km/s
C．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进人轨道Ⅱ

Answer 1

【答案】分析：本题应了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义．
当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动，若是供大于需，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是供小于需，则卫星做逐渐远离圆心的运动．
解答：解：A、第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，则知该卫星在P点的速度小于7.9 km/s．故A错误．
B、7.9km/s即第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据卫星的速度公式v=可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度．故B错误．
C、在轨道Ⅰ上，由P点向Q点运动，万有引力做负功，动能减小，所以P点的速度大于Q点的速度．故C正确．
D、从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故D正确．
故选CD
点评：本题关键应知道第一宇宙速度是最大的运行速度．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．