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    我国在近两年将发射10颗左右的导航卫星，预计在2015年建成由30多颗卫星组成的“北斗二号”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．而美国的全球卫星定位系统（简称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（　　）
    分析：“北斗一号”系统中的三颗卫星的轨道半径与其质量无关．根据开普勒第三定律分析GPS的卫星与“北斗一号”的卫星关系．由卫星的加速度公式a=
    GM
    r2
    和速度公式v=
    GM
    r
    分析卫星的加速度和速度关系．
    解答：解：
    A、根据万有引力等于卫星的向心力可知，人造卫星的轨道半径、速度与卫星的质量无关，所以“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量不一定要相等．故A错误．
    B、根据开普勒第三定律
    R3
    T2
    =k，得知，GPS的卫星比“北斗一号”的卫星轨道半径小，则其周期也比“北斗一号”的卫星周期短．故B正确．
    C、“北斗二号”卫星导航定位系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成，而“北斗一号”系统的三颗卫星都定位在地球同步轨道上，由卫星的加速度公式a=
    GM
    r2
    得知，“北斗二号”中的每颗卫星不一定比“北斗一号”中的每颗卫星的加速度大．故C错误．
    D、由卫星的速度公式v=
    GM
    r
    分析可知，“北斗二号”中的中轨道卫星的线速度大于高轨道卫星的线速度．故D错误．
    故选B
    点评：对于人造地球卫星关键是记住两个结论：卫星的加速度公式a=
    GM
    r2
    和速度公式v=
    GM
    r
    ．同时，可以根据开普勒第三定律分析卫星的周期与轨道半径的关系．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    中国探月工程二期的技术先导星“嫦娥二号”，2010年10月1日18时59分57秒在在西昌卫星发射中心由“长征三号丙”运载火箭发射升空．北京时间6日11时6分，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥二号卫星成功实施第一次近月制动，32分钟后，卫星顺利进入周期约12小时的椭圆环月轨道．“这极大地提高了同学们的爱国热情及对月球的关注程度．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：
    （1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看作是匀速圆周运动．试求出月球绕地球运动的轨道半径．
    （2）中国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，而作为探月工程的第二步，目前落月工程的研发建设工作也已启动，计划在2013年前完成．若我国某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球，小球落回到月球表面的水平距离为s．已知月球半径为R月，万有引力常量为G．试求出月球的质量M月．

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    科目：高中物理 来源：同步题 题型：计算题

    北京时间2007年11月7号上午8点24分，在北京航天飞行控制中心的控制下，对“嫦娥一号”卫星成功完成了第一次近月制动，顺利完成第一次“太空刹车”动作，“嫦娥一号”被月球捕获，进入环月轨道， 成为我国第一颗月球卫星，此后又经两次制动，“嫦娥一号”进入距月球表面约200公里的圆轨道，设月球半径约为地球半径的，月球质量约为地球质量的，不考虑月球自转的影响，据此完成下列问题．（地球表面处的重力加速度g= 10 m/s2，地球半径 R=6 400 km．，计算结果保留两位有效数字）
    (1)请你说明，若第一次制动过小，“嫦娥一号”将不能成为月球卫星的理由．
    (2)在月球上要发射一颗环月卫星，则最小发射速度多大？
    (3)“嫦娥一号”卫星在距月球表面约200 km绕月做匀速圆周运动的速度大小约为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    2007年10月24日18时05分，搭载着我国首颗探月卫星“嫦娥一号”的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。11月5日10时35分左右，经过180多万千米长途飞行的“嫦娥一号”卫星，被月球成功捕获，开始绕月球做无动力状态下的椭圆轨道运动。如图所示为该椭圆轨道示意图，已知远月点距月心距离为ra，近月点距月心距离为rb。此后，卫星还将进行两次近月制动，最终进入距离月球200千米、周期为127分钟的圆形轨道。若卫星运动遵守开普勒三定律，其第二定律内容可简化为如下表达式：ra×va=rb×vb，式中va、vb分别是远月点和近月点卫星运行速度；第三定律内容可表述为：如果卫星绕月球做圆周运动的半径与做椭圆运动的长半轴相等，则两者周期相等；卫星在距月心距离为r时，引力势能可写成-GMm/r。若已知月球质量为M，引力常量为G，忽略卫星在太空运行时的一切阻力。根据以上信息求：

    （1）“嫦娥一号”卫星在该椭圆轨道上的运行周期；

    （2）“嫦娥一号”卫星的近月运行速度。

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年陕西省商洛市镇安中学高三（上）第二次月考物理试卷（解析版） 题型：解答题

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