Question

歐盟和中國聯合開發的伽利略項目建立起了伽利略系統（全球衛星導航定位系統）．伽利略系統由27顆運行衛星和3顆預備衛星組成，可以覆蓋全球，現已投入使用．衛星的軌道高度為2.4×104km，傾角為56°，衛星運行周期為14h，分布在3個軌道上，每個軌道面部署9顆工作衛星和1顆在軌預備衛星，當某顆工作衛星出現故障時可及時頂替工作．若某顆預備衛星略 低于工作衛星的軌道上，以下說法中正確的是（ ）
A．預備衛星的周期大于工作衛 星的周期，速度大于工作衛星的速度，向心加速度大于工作衛星的向心加速度
B．工作衛星的周期小于同步衛星的周期，速度大于同步衛星的速度，向心加速度大于同步衛星的向心加速度
C．為了使該預備衛星進入工作衛星的軌道上，應考慮啟動火箭發動機向后噴氣，通過加速使衛星從較低軌道進入工作衛星的軌道
D．三個軌道平面只有一個過地心，另外兩個軌道平面分別只在北半球和南半球

Answer 1

【答案】分析：地球同步衛星的周期為24h，工作衛星的周期小于同步衛星的周期，根據開普勒第三定律=k分析知，工作衛星的高度小于同步衛星的高度，由衛星的速度公式v=分析速度的大小關系．由向心加速度公式a_n=分析其大小關系．為了使該預備衛星進入工作衛星的軌道上，應考慮啟動火箭發動機向后噴氣，通過加速使衛星從較低軌道進入工作衛星的軌道．三個軌道平面都必須過地心．
解答：解：A、由題，預備衛星在略低于工作衛星的軌道上，由根據開普勒第三定律=k分析知，預備衛星的周期小于工作衛星的周期，由衛星的速度公式v=分析知，預備衛星的速度大于工作衛星的速度．由向心加速度公式a_n==知，預備衛星的向心加速度大于工作衛星的向心加速度．故A錯誤．
B、地球同步衛星的周期為24h，工作衛星的周期小于同步衛星的周期，由衛星的速度公式v=分析知，工作衛星的速度大于同步衛星的速度．由向心加速度公式a_n=知，工作衛星的向心加速度大于同步衛星的向心加速度．故B正確．
C、預備衛星處于低軌道上，為了使該預備衛星進入工作衛星的軌道上，應考慮啟動火箭發動機向后噴氣，通過加速，使其做離心運動，使衛星的軌道半徑增大，才能從較低軌道進入工作衛星的軌道．故C正確．
D、三個軌道平面都必須過地心，否則由于地球引力的作用，衛星不能穩定工作．故D錯誤．
故選BC
點評：本題是衛星類型，要建立物理模型，衛星由地球的萬有引力提供向心力，其線速度公式v=是最基本的規律，可由圓周運動的規律推導其他量的表達式．