问题
多选题
如图所示,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)则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时,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上的经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上的经过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、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Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度.故C错误,同理可知D正确.GM r2
故选BD