问题 多选题

为观测太阳上最剧烈的爆发现象: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.下列说法正确的是(  )

A.卫星在轨道Ⅰ上运行的速率大于在轨道Ⅲ的速度

B.卫星在轨道Ⅱ,从近地点向远地点运动的过程中,地球引力做正功

C.卫星在轨道Ⅲ运行的加速度大于轨道Ⅰ的加速度

D.利用以上数据可以求出卫星在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ运动的周期之比

答案

A、根据万有引力提供向心力G

Mm
r2
=m
v2
r
,得v=
GM
r
,可知轨道半径越小,速度越大,所以卫星在轨道Ⅰ上运行的速率大于在轨道Ⅲ的速度,故A正确.

B、卫星在轨道Ⅱ,从近地点向远地点运动的过程中,卫星离地球越来越远,故地球引力做负功,势能增大,动能减小,速度减小,故B错误.

C、根据万有引力提供向心力G

Mm
r2
=ma,得a=
GM
r2
,可知轨道半径越小,加速度越大,所以卫星在轨道Ⅰ上加速度大于在轨道Ⅲ的加速度,故C错误.

D、根据万有引力提供向心力G

Mm
r2
=m
4π2
T2
r,得T=2π
r3
GM
,所以
T1
T2
=
(
r1
r2
)3
,已知近地轨道Ⅰ的半径为50km和圆轨道Ⅲ的轨道半径为7900km,故可以求出卫星在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ运动的周期之比,故D正确.

故选:AD.

单项选择题
单项选择题 案例分析题