发射卫星的过程可以简化成如图所示的情景:为节约能源,卫星发射到较低圆轨道Ⅰ上,然后在A点点火使卫星进入椭圆轨道Ⅱ,在椭圆轨道的远地点B点再次点火让卫星进入更高的轨道Ⅲ作周期与地球自转周期相同的匀速圆周运动,整个过程不计空气阻力。则
A. 该卫星一定是地球同步卫星
B. 从轨道Ⅰ到轨道Ⅲ的过程中,卫星的机械能增大
C. 卫星在Ⅲ轨道上的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间
D. 从A到B运动过程中,卫星上的时钟变慢
高三物理选择题简单题
发射卫星的过程可以简化成如图所示的情景:为节约能源,卫星发射到较低圆轨道Ⅰ上,然后在A点点火使卫星进入椭圆轨道Ⅱ,在椭圆轨道的远地点B点再次点火让卫星进入更高的轨道Ⅲ作周期与地球自转周期相同的匀速圆周运动,整个过程不计空气阻力。则
A. 该卫星一定是地球同步卫星
B. 从轨道Ⅰ到轨道Ⅲ的过程中,卫星的机械能增大
C. 卫星在Ⅲ轨道上的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间
D. 从A到B运动过程中,卫星上的时钟变慢
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如图轨道Ⅲ为地球同步卫星轨道,发射同步卫星的过程可以筒化为以下模型:先让卫星进入一个近地圆轨道Ⅰ(离地高度可忽略不计),经过轨道上点时点火加速,进入椭圆形转移轨道Ⅱ。该椭圆轨道Ⅱ的近地点为圆轨道Ⅰ上的点,远地点为同步圆轨道Ⅲ上的点。到达远地点时再次点火加速,进入同步轨道Ⅲ。已知引力常量为,地球质量为,地球半径为,飞船质量为,同步轨道距地面高度为。当卫星距离地心的距离为时,地球与卫星组成的系统的引力势能为(取无穷远处的引力势能为零),忽略地球自转和喷气后飞船质量的変化,问:
(1)在近地轨道Ⅰ上运行时,飞船的动能是多少?
(2)若飞船在转移轨道Ⅱ上运动过程中,只有引力做功,引力势能和动能相互转化。已知飞船在椭圆轨道Ⅱ上运行中,经过点时的速率为,则经过点时的速率多大?
(3)若在近地圆轨道Ⅰ上运行时,飞船上的发射装置短暂工作,将小探测器射出,并使它能脱离地球引力范围(即探测器可以到达离地心无穷远处),则探测器离开飞船时的速度(相对于地心)至少是多少?(探测器离开地球的过程中只有引力做功,动能转化为引力势能)
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卫星发射进入预定轨道往往需要进行多次轨道调整,如图所示,某次发射任务中先将卫星送至近地轨道,然后再控制卫星进入椭圆轨道,最后进入预定圆形轨道运动。图中O点为地心,A点是近地圆轨道1和椭圆轨道的交点,B点是远地圆2轨道与椭圆轨道的交点,远地点B离地面高度为6R(R为地球半径)。设卫星在近地圆轨道运动的周期为T,下列说法正确的是
A. 卫星在近地圆轨道1与远地圆轨道运动2的速度之比为
B. 控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道需要使卫星减速
C. 卫星从A点经4T的时间刚好能到达B点
D. 卫星在近地圆轨道1通过A点的加速度小于在椭圆轨道通过A点时的加速度
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如图所示,某次发射远地圆轨道卫星时,先让卫星进入一个近地的圆轨道Ⅰ,在此轨道运行的卫星的轨道半径为、周期为;然后在P点点火加速,进入椭圆形转移轨道Ⅱ,在此轨道运行的卫星的周期为;到达远地点Q时再次点火加速,进入远地圆轨道Ⅲ,在此轨道运行的卫星的轨道半径为、周期为(轨道Ⅱ的近地点为Ⅰ上的P点,远地点为轨道Ⅲ上的Q点)。已知=2,则下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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如图所示,某次发射远地圆轨道卫星时,先让卫星进入一个近地的圆轨道Ⅰ,在此轨道运行的卫星的轨道半径为、周期为;然后在P点点火加速,进入椭圆形转移轨道Ⅱ,在此轨道运行的卫星的周期为;到达远地点Q时再次点火加速,进入远地圆轨道Ⅲ,在此轨道运行的卫星的轨道半径为、周期为(轨道Ⅱ的近地点为Ⅰ上的P点,远地点为轨道Ⅲ上的Q点)。已知=2,则下列关系正确的是
A. B.
C. D.
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如图是一次卫星发射过程,先将卫星发射进入绕地球的较低圆形轨道Ⅰ,然后在a点使卫星进入椭圆形的转移轨道Ⅱ,再在椭圆轨道的远地点b使卫星进入同步轨道Ⅲ,则下列说法正确的是
A. 卫星在轨道Ⅰ的速率小于卫星在轨道Ⅲ 的速率
B. 卫星在轨道Ⅰ的周期大于卫星在轨道Ⅲ的周期
C. 卫星运动到轨道Ⅰ的a点时,需减速才可进入轨道Ⅱ
D. 卫星运动到轨道Ⅱ的b点时,需加速才可进入轨道Ⅲ
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如图所示,某次发射同步卫星时,先进入一个近地的圆轨道,然后在P点经极短时间点火变速后进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点,远地点为同步轨道上的Q点),到达远地点时再次经极短时间点火变速后,进入同步轨道.设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1,在P点经极短时间变速后的速率为v2,沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3,在Q点经极短时间变速后进入同步轨道后的速率为v4.下列关系正确的是
A. v1<v3 B. v4<v1 C. v3<v4 D. v4<v2
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2017年下半年我国发射了北斗三号卫星。北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨,例如某次变轨,先将卫星发射至近地圆轨道1上,然后在P处变轨到椭圆轨道2上,最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3,轨道1、2相切于P点,轨道2、3相切于Q点。忽略空气阻力和卫星质量的变化,则以下说法正确的是
A. 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处减速
B. 该卫星在轨道从轨道1到轨道2再到轨道3,机械能逐渐增大
C. 该卫星在轨道3的动能大于在轨道1的动能
D. 该卫星在轨道3上经过Q点的加速度小于在轨道2上Q点的加速度
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