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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网目前，我国自主研发的“北斗”卫星导航定位系统已投入使用．“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，如图所示．30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星平均分布在倾角55°的三个平面上，轨道高度约21500km，静止轨道卫星的高度约为36000km．已知地球半径为6400km，
    		(
    279
    424
    )    3
    ≈0.53．下列说法中正确的是（　　）
    A、质量小的静止轨道卫星的高度比质量大的静止轨道卫星的高度要低
    B、静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度
    C、中轨道卫星的周期约为12.7h
    D、中轨道卫星的线速度大于7.9kmls
    分析：1、地球卫星的运行轨道半径与卫星的质量无关．
    2、根据万有引力提供向心力G
    Mm
    r2
    =ma    ，得a=
    GM
    r2
    ，由此可知，半径越大，加速度越小．
    3、根据万有引力提供向心力G
    Mm
    r2
    =m
    4π2
    T2
    r    ，得T=2π
    r3
    GM
    ，所以中轨道卫星的周期T1与静止轨道卫星的周期T2之比为
    T1
    T2
    =
    		(
    r1
    r2
    )3
    ，代入数据可以计算得到中轨道卫星的周期．
    4、中轨卫星的轨道半径r比地球半径大，故中轨道卫星的线速度一定小于第一宇宙速度7.9km/s．
    解答：解：A、地球卫星的运行轨道半径与卫星的质量无关，故A错误．
    B、根据万有引力提供向心力G
    Mm
    r2
    =ma    ，得a=
    GM
    r2
    ，由此可知，半径越大，加速度越小，静止轨道卫星的轨道半径大于中轨道卫星的轨道半径，所以静止轨道卫星的加速度比中轨道卫星的加速度小，故B正确．
    C、根据万有引力提供向心力G
    Mm
    r2
    =m
    4π2
    T2
    r    ，得T=2π
    r3
    GM
    ，所以中轨道卫星的周期T1与静止轨道卫星的周期T2之比为
    T1
    T2
    =
    		(
    r1
    r2
    )3
    ，所以T1=
    		(
    6400+215000
    6400+36000
    )3
    ×24h=
    		(
    279
    424
    )    3
    ×24h=0.53×24h=12.72h，故C正确．
    D、中轨卫星的轨道半径r比地球半径大，故中轨道卫星的线速度一定小于第一宇宙速度7.9km/s．
    故选：BC．
    点评：地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，合理选择公式解决问题；静止卫星即同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    来自中国航天科技集团公司的消息称，中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组  网高峰期，预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上．目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km．则下列说法中正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网来自中国航天科技集团公司的消息称，中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组网高峰期，预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统．此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上．目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km．则下列说法中正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2012?海淀区模拟）北斗卫星导航系统是我国正在自主研发的全球卫星导航系统，该系统由空间端（卫星）、地面端（中心控制系统）和用户端（导航定位仪）三部分组成，预计2020年形成全球覆盖能力．目前正在试用的“北斗一号”卫星导航试验系统也称“双星定位导航系统”，利用两颗地球同步静止轨道卫星为用户提供快速定位导航服务．
    （1）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，求“北斗一号”同步静止轨道卫星距地面的高度．
    （2）双星定位导航系统的工作原理可简化为如下过程（其示意图如图甲所示）：中心控制系统首先向卫星发出询问信号，经卫星I转发到达用户端S，用户接收到该信号并同时向两颗卫星发出定位响应信号，分别经卫星I、卫星II传送回中心控制系统，中心控制系统分别记录下从发出询问信号到接收到经卫星I、卫星II传回的两个响应信号的时间．因为控制中心到两颗卫星的距离一定，所以可以利用信号从用户分别传送到卫星I和卫星II的时间，计算出用户所在的位置．
    在卫星I、卫星II和用户S所在的平面内建立平面直角坐标系如图乙所示，卫星I、卫星II的坐标分别为（-L，0）和（L，0），已知电磁波的传播速率为c，不计大气层对信号传播的影响．
    ①若地面控制中心测出电磁信号从用户S传送到卫星I所用的时间为t1，从用户S传送到卫星II所用的时间为t2，求用户S在此平面内的位置；
    ②实际导航定位过程中，为了确定用户在空间中的位置，你认为中心控制系统还需要测出并提供用户所在位置的哪些信息？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    我国的航天事业发展迅速，到目前为止，我们不仅有自己的同步通信卫星，也有自主研发的“神舟”系列飞船，还有自行研制的全球卫星定位与通信系统（北斗卫星导航系统）．其中“神舟”系列飞船绕地球做圆轨道飞行的高度仅有几百千米；北斗卫星导航系统的卫星绕地球做圆轨道飞行的高度达2万多千米．对于它们运行过程中的下列说法正确的是（　　）

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