(多选)如图所示,将卫星发射至近地圆轨道1,然后再次点火,将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
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答案解析
分析:
根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度表达式进行讨论即可.
当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动
1.若是供大于需 则卫星做逐渐靠近圆心的运动
2.若是供小于需 则卫星做逐渐远离圆心的运动
解答:
解:A、因为卫星在轨道上飞行只受引力,根据机械能守恒条件知道,
卫星在椭圆轨道上飞行时机械能守恒,由于远地点P的势能大于近地点Q势能,所以远地点P的动能就小于近地点Q的动能.所以卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过P点时的速度,故A错误;
B、根据万有引力提供向心力列出等式:
$\frac {GMm}{r}$=ma
加速度a=$\frac {GM}{r}$
所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度,故B正确;
C、向心加速度a=$\frac {GM}{r}$
所以卫星在轨道1上的向心加速度大于它在轨道3上的向心加速度.故C错误;
D、根据万有引力提供向心力列出等式:
$\frac {GMm}{r}$=mω_r
ω=$\sqrt {}$
所以卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度.故D正确;
故选:BD.
点评:
本题关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度和角速度的表达式,再进行讨论.