Question

如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则下列说法正确的是（　　）

• A、该卫星需在Q点点火加速才能进入同步轨道Ⅱ
• B、卫星在同步轨道II上的运行速度大于在轨道I上Q点的速度
• C、卫星在轨道I上P点的速度小于在轨道Ⅱ上的速度
• D、如果要把该同步卫星回收且在P点着陆可在轨道Ⅱ上的Q点通过点火减速实现

Answer 1

分析：卫星在轨道Ⅰ上的Q点进入轨道Ⅱ，需加速，使万有引力等于所需要的向心力．通过万有引力做功可以比较P点和Q点的速度，以及根据万有引力提供向心力比较卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度和第一宇宙速度的大小．

解答：解：A、从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故A正确；
B、从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道上ⅠQ点的速度．故B正确；
C、由万有引力提供向心力，即

GMm

r2

=m

v2

r

 v=

GM r

轨道半径越大，速度越小，
则经过P点的圆轨道速度大于在轨道Ⅱ上的速度，因为P点是近地点，在P点的速度大于经过P点圆轨道的速度，
可知卫星在轨道I上P点的速度大于在轨道Ⅱ上的速度，故C错误；
D、要把该同步卫星回收，卫星在Q点是做近心运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力小于万有引力，所以应给卫星减速，减小所需的向心力．所以卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ．故D正确．
故选：ABD．

点评：解决本题的关键掌握卫星如何变轨，以及掌握万有引力提供向心力解决问题的思路．
卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．