【物理】2019届一轮复习人教版近地卫星、赤道上物体及同步卫星的运行问题学案 4页

‎ 近地卫星、赤道上物体及同步卫星的运行问题 高考频度：★★☆☆☆‎ 难易程度：★★★☆☆‎ 在发射某人造地球卫星时，首先让卫星进入低轨道，变轨后进入高轨道，假设变轨前后该卫星都在做匀速圆周运动，不计卫星质量的变化，若变轨后的动能减小为原来的，则卫星进入高轨道后 A．轨道半径为原来的2倍 B．角速度为原来的 C．向心加速度为原来的 D．周期为原来的8倍 ‎【参考答案】CD ‎【试题解析】卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，根据动能公式，所以速度大小减到原来的，根据公式可得，故轨道半径变为原来的4倍，A错误；根据公式可得角速度变为原来的，根据可得周期边缘原来的8倍，B错误，D正确；根据公式可得向心加速度变为原来的，C正确。‎ ‎【知识补给】‎ 同步卫星 地球同步卫星的轨道位于赤道上空固定位置，到地面的高度约为三万六千千米，约是地球半径（六千四百千米）的六倍。同步卫星的轨道固定，线速度、周期、角速度都固定，所有国家发射的同步卫星都位于同步轨道上相对静止，又相对地面静止。对同步卫星问题，常用含周期或角速度的公式：=mω2(R+h)=m()2(R+h)。‎ ‎2015年12月10日，我国成功将中星1C卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道。如图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星远地点P距地心O的距离为3R。则 A．卫星在远地点的速度大于 B．卫星经过远地点时速度最小 C．卫星经过远地点时的加速度大小为 D．卫星经过远地点时加速，卫星将不能再次经过远地点 ‎（2018·北京中国人大附中）如图所示是小明同学画的几种人造地球卫星轨道的示意图，视地球为均匀质量的球体，其中a卫星的轨道平面过地轴，b卫星轨道与地轴夹角为一锐角，c卫星轨道为与地轴垂直的椭圆。则 A．三个卫星都不可能是地球同步卫星 B．各轨道运行的卫星的速度大小始终不变 C．如果各卫星质量相等，它们的机械能也相等 D．c卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度 如图所示，a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是ma=mbTB D．‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.BC A 地球的同步卫星一定在与赤道共面的圆轨道上运行，则三个卫星都不可能是地球同步卫星，选项A正确；在c轨道上的卫星在椭圆轨道上运行，则卫星的速度大小不断变化，选项B错误；三个卫星的速度和高度都不能比较，则不能比较机械能的大小，选项C错误；第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动卫星的最大速度，则c卫星在远地点的速度一定小于第一宇宙速度，选项D错误。‎ C 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据得，因为，所以，A错误；根据得，因为，所以，B错误；根据得，因为，所以，但b、c向心加速度方向不同，b、c的向心加速度不同，故C正确；，因为，，所以b所需向心力最小，故D错误。‎ D 同步卫星的角速度、赤道上物体的角速度都与地球自转的角速度相同，则由得，(36 000+6400):6 400=6.6，第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，得，则有(M是地球的质量，r是卫星的轨道半径，则得到，，选项D正确，选项ABC错误。‎ ‎5.B