问题
多选题
发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示.则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上运动一周的时间小于于它在轨道2上运动一周的时间
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
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答案
A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据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,有:G
=ma=mMm r2
=mv2 r 4π2r T2
解得:v=GM r
轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道1上线速度较大,故A错误;
B、ω=
=v r GM r3
轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道3上线速度较小,故B正确;
C、T=
,卫星在轨道1上的半径小于它在轨道2上的半径,所以卫星在轨道1上运动一周的时间小于于它在轨道2上运动一周的时间,故C正确;4π2r3 GM
D、根据牛顿第二定律和万有引力定律得:a=
,所以卫星在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道3上经过P点的加速度.故D正确.GM r2
故选BCD