问题
选择题
某地球同步卫星的发射过程如下:先进入环绕地球的停泊轨道1,再进入转移轨道2,然后启动星载火箭进入同步轨道3.下列判断正确的是( )
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上的角速度大于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度
D.卫星在转移轨道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
答案
A、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
=mMm r2
,v2 r
得v=
.轨道3半径比轨道1半径大,故卫星在轨道1上线速度较大,故A错误;GM r
B、根据万有引力提供向心力G
=mω2r,得ω=Mm r2
.轨道3半径比轨道1半径大,故卫星在轨道1上角速度较小,故B错误;GM r3
C、根据牛顿第二定律和万有引力定律G
=ma,得a=Mm r2
,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;GM r2
D、因为G
=ma,得a=Mm r2
,所以卫星在转移轨道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.故D正确.GM r2
故选:D.