Question

13．（多）气象卫星可以测量气象数据，分为两类．我国先后自行成功研制和发射了“风云Ⅰ号”和“风云Ⅱ号”两颗气象卫星，“风云Ⅰ号”卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极，称为“极地圆轨道”，每12h巡视地球一周．“风云Ⅱ号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，称为“地球同步轨道”，每24h巡视地球一周，则“风云Ⅰ号”卫星比“风云Ⅱ号”卫星（　　）

• A． 线速度大
• B． 发射速度小
• C． 万有引力小
• D． 向心加速度大

Answer 1

分析 风云Ⅱ号卫星为地球同步轨道卫星，周期为24h，卫星运行时万有引力提供向心力，可得线速度、万有引力和向心加速度与轨道半径的关系式，再进行分析．

解答 解：A、由卫星所受万有引力提供向心力，得：
F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=ma
v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，可知轨道半径越大，线速度越小，所以“风云Ⅰ号”卫星线速度大，故A正确；
B、由题意，“风云Ⅰ号”卫星比“风云Ⅱ号”卫星运行周期小，借助于开普勒定律可知，“风云Ⅰ号”卫星的轨道半径小，要向更高轨道发射卫星需要克服重力做更多的功，故高轨道卫星比低轨道的卫星需要更大的发射速度，所以可知“风云Ⅰ号”卫星发射速度小，故B正确．
C、万有引力F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$，因为两卫星质量关系不清楚，不能判断万有引力的大小，故C错误．
D、加速度a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，可知“风云Ⅰ号”卫星向心加速度大，故D正确．
故选：ABD

点评 本题要了解地球同步轨道卫星的周期T=24h，然后根据万有引力提供向心力的表达式进行速度、轨道以及向心加速度的讨论，知向更高轨道发射卫星需要克服重力做更多的功，因此需要列大的发射速度．