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太阳活动高峰年推迟至2013年或2014年,为观测太阳上两类最剧烈的爆发现象:耀斑和日冕物质抛射.中法于2011年合作发射了“太阳爆发探测小卫星”.发射过程是:卫星首先在距离地面50km的近地轨道Ⅰ做匀速圆周运动,然后变轨为近地点距地面50km、远地点距地面1500km的椭圆轨道Ⅱ,最后由轨道Ⅱ进入半径为7900km的圆轨道Ⅲ上.已知地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是(  )
A、卫星在轨道Ⅰ上运行的速率大于第一宇宙速度B、由轨道Ⅱ变轨为轨道Ⅲ需要在近地点处点火加速C、卫星在轨道Ⅱ上,从近地点向远地点运动的过程中,速度增加D、利用以上数据可以求出卫星在轨道Ⅲ上运动的周期
分析:本题关键明确卫星在圆轨道运行时,万有引力提供向心力;卫星的运动过程中只有重力做功,机械能守恒.
解答:解:A、根据公式v=
GM
r
,第一宇宙速度是圆轨道速度的最大值,故A错误;
B、圆轨道Ⅲ半径为7900km,地球半径为6400km,故在500km高度点火改变速度,故B错误;
C、卫星在轨道Ⅱ上,从近地点向远地点运动的过程中,势能增加,动能减小,故速度减小,故C错误;
D、圆轨道Ⅲ半径为7900km,根据卫星的万有引力提供向心力,有:
G
Mm
r2
=m(
2π
T
)2r

根据重力加速度公式,有:g=
GM
R2

两式联立解得:
T=2π
r3
gR2
,故可以求出卫星在轨道Ⅲ上运动的周期,故D正确;
故选:D.
点评:本题关键是明确卫星的运动学特点和动力学规律,对椭圆规定根据能量守恒定律分析,对圆轨道根据万有引力提供向心力分析.
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科目:高中物理 来源: 题型:

太阳活动高峰年推迟至2013年或2014年,为观测太阳上两类最剧烈的爆发现象:耀斑和日冕物质抛射。中法于2011年合作发射了“太阳爆发探测小卫星”。发射过程是:卫星首先在距离地面50km的近地轨道Ⅰ做匀速圆周运动,然后变轨为近地点距地面50km、远地点距地面1500km的椭圆轨道Ⅱ,最后由轨道Ⅱ进入半径为7900km的圆轨道Ⅲ上。已知地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是

A.卫星在轨道Ⅰ上运行的速率大于第一宇宙速度

B.由轨道Ⅱ变轨为轨道Ⅲ需要在近地点处点火加速

C.卫星在轨道Ⅱ上,从近地点向远地点运动的过程中,速度增加

D.利用以上数据可以求出卫星在轨道Ⅲ上运动的周期

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