第六章 學(xué)案5

1、學(xué)案5宇宙航行學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.知道三個(gè)宇宙速度的含義，會(huì)推導(dǎo)第一宇宙速度.2.了解人造衛(wèi)星的有關(guān)知識(shí)，掌握人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系.3.了解人類對(duì)太空探索的歷程及我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射的情況一、人造地球衛(wèi)星1牛頓的設(shè)想：在高山上水平拋出一個(gè)物體，當(dāng)初速度足夠大時(shí)，它將會(huì)圍繞地球旋轉(zhuǎn)而不再落回地球表面，成為一顆繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星2原理：一般情況下可認(rèn)為人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供，即Gm，則衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的線速度v .二、宇宙速度1第一宇宙速度v：衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，v7.9 km/s.2第二宇宙速度v：使衛(wèi)星掙脫地

2、球引力束縛的最小地面發(fā)射速度，v11.2 km/s3第三宇宙速度v：使衛(wèi)星掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小地面發(fā)射速度，v16.7 km/s.一、宇宙速度問(wèn)題設(shè)計(jì)牛頓曾提出過(guò)一個(gè)著名的思想實(shí)驗(yàn)：如圖1所示，從高山上水平拋出一個(gè)物體，當(dāng)拋出的速度足夠大時(shí)，物體將環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星據(jù)此思考并討論以下問(wèn)題：圖1(1)當(dāng)拋出速度較小時(shí)，物體做什么運(yùn)動(dòng)？當(dāng)物體剛好不落回地面時(shí)，物體做什么運(yùn)動(dòng)？(2)若地球的質(zhì)量為M，物體到地心的距離為r，引力常量為G，試推導(dǎo)物體剛好不落回地面時(shí)的運(yùn)行速度若物體緊貼地面飛行，其速度大小為多少？(已知地球半徑R6 400 km，地球質(zhì)量M5.981024 kg)答案(1)

3、當(dāng)拋出速度較小時(shí)，物體做平拋運(yùn)動(dòng)當(dāng)物體剛好不落回地面時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(2)物體不落回地面，應(yīng)圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由萬(wàn)有引力提供，Gm解得v .當(dāng)其緊貼地面飛行時(shí)v 7.9 km/s.要點(diǎn)提煉宇宙速度是地球上滿足不同要求的衛(wèi)星發(fā)射速度1第一宇宙速度v7.9 km/s(1)推導(dǎo)方法一：由Gm得v 方法二：由mgm得v(2)理解：第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度2第二宇宙速度v11.2 km/s，是從地面上發(fā)射物體并使之脫離地球束縛的最小發(fā)射速度，又稱脫離速度3第三宇宙速度v16.7 km/s，是從地面上發(fā)射物體并使之脫離太陽(yáng)束縛的

4、最小發(fā)射速度，又稱逃逸速度二、人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)問(wèn)題設(shè)計(jì)如圖2所示，圓a、b、c的圓心均在地球的自轉(zhuǎn)軸線上b、c的圓心與地心重合，衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，據(jù)此思考并討論以下問(wèn)題：圖2(1)三條軌道中可以作為衛(wèi)星軌道的是哪條？為什么？(2)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和向心力公式推導(dǎo)衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系答案(1)b、c軌道都可以因?yàn)樾l(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，而萬(wàn)有引力是始終指向地心的，故衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力必須指向地心，因此b、c軌道都可以，a軌道不可以(2)衛(wèi)星所受萬(wàn)有引力提供向心力，Gmm2rm()2r，所以v ， ，T2

5、 .要點(diǎn)提煉1所有衛(wèi)星的軌道平面過(guò)地心2衛(wèi)星的向心加速度、線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系根據(jù)萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力，即有：mamm2rm()r(1)a，r越大，a越小(2)v ，r越大，v越小(3) ，r越大，越小(4)T2 ，r越大，T越大三、同步衛(wèi)星問(wèn)題設(shè)計(jì)同步衛(wèi)星也叫通訊衛(wèi)星，它相對(duì)于地面靜止，和地球自轉(zhuǎn)具有相同的周期，即T24 h已知地球的質(zhì)量M61024 kg，地球半徑R6 400 km，引力常量G6.671011 Nm2/kg2.請(qǐng)根據(jù)以上信息以及所學(xué)知識(shí)探究：(1)同步衛(wèi)星所處的軌道平面(2)同步衛(wèi)星的離地高度h.答案(1)假設(shè)衛(wèi)星的軌道在某一緯線圈的上方跟著地

6、球的自轉(zhuǎn)做同步地勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)λ囊Φ囊粋€(gè)分力提供由于另一個(gè)分力的作用將使衛(wèi)星軌道靠向赤道，故只有在赤道上方，同步衛(wèi)星才能穩(wěn)定的運(yùn)行(2)由萬(wàn)有引力提供向心力和已知周期T得Gm(Rh)()2，所以h R，代入數(shù)據(jù)得h3.6107 m.要點(diǎn)提煉同步衛(wèi)星的特點(diǎn)1定軌道平面：所有地球同步衛(wèi)星的軌道平面均在赤道平面內(nèi)2定周期：運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，T24 h.3定高度(半徑)：離地面高度為36 000 km.4定速率：運(yùn)行速率為3.1103 m/s.一、宇宙速度的理解例1我國(guó)發(fā)射了一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面已知月球的質(zhì)量約為

7、地球質(zhì)量的，月球的半徑約為地球半徑的，地球上的第一宇宙速度約為7.9 km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速率約為()A0.4 km/s B1.8 km/s C11 km/s D. 36 km/s解析星球的第一宇宙速度即為圍繞星球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為該星球半徑時(shí)的環(huán)繞速度，由萬(wàn)有引力提供向心力即可得出這一最大環(huán)繞速度衛(wèi)星所需的向心力由萬(wàn)有引力提供，Gm，得v ，又由、，故月球和地球上第一宇宙速度之比，故v月7.9 km/s1.8 km/s，因此B項(xiàng)正確答案B例2某人在一星球上以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時(shí)間t后，物體以速率v落回手中已知該星球的半徑為R，求該星球上的第一宇宙速度的大小解析根據(jù)勻變速

8、運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，該星球表面的重力加速度為g，該星球的第一宇宙速度，即為衛(wèi)星在其表面附近繞它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，該星球?qū)πl(wèi)星的引力(重力)提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則mgm，該星球表面的第一宇宙速度為v1 .答案二、衛(wèi)星的線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系例3如圖3所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造衛(wèi)星，a和b的質(zhì)量相等，且小于c的質(zhì)量，則()圖3Ab所需向心力最小Bb、c的周期相等且大于a的周期Cb、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度Db、c的線速度大小相等，且小于a的線速度解析因衛(wèi)星運(yùn)行的向心力就是它們所受的萬(wàn)有引力，而b所受的引力最小，故A

9、對(duì)由ma，得a，即衛(wèi)星的向心加速度大小與軌道半徑的平方成反比，所以b、c的向心加速度大小相等且小于a的向心加速度，C錯(cuò)由mr，得T2 ，即人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的周期與其軌道半徑三次方的平方根成正比，所以b、c的周期相等且大于a的周期，B對(duì)由m，得v ，即人造地球衛(wèi)星的線速度與其軌道半徑的平方根成反比，所以b、c的線速度大小相等且小于a的線速度，D對(duì)故選A、B、D.答案ABD三、對(duì)同步衛(wèi)星規(guī)律的理解及應(yīng)用例4我國(guó)“中星11號(hào)”商業(yè)通信衛(wèi)星是一顆同步衛(wèi)星，它定點(diǎn)于東經(jīng)98.2度的赤道上空，關(guān)于這顆衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是()A運(yùn)行速度大于7.9 km/sB離地面高度一定，相對(duì)地面靜止C繞地球運(yùn)行的角速度比月

10、球繞地球運(yùn)行的角速度大D向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等解析“中星11號(hào)”是地球同步衛(wèi)星，距地面有一定的高度，運(yùn)行速度要小于7.9 km/s，A錯(cuò)其位置在赤道上空，高度一定，且相對(duì)地面靜止，B正確其運(yùn)行周期為24小時(shí)，小于月球的繞行周期27天，由知，其運(yùn)行角速度比月球大，C正確同步衛(wèi)星與靜止在赤道表面的物體具有相同的角速度，但半徑不同，由ar2知，同步衛(wèi)星的向心加速度大，D錯(cuò)綜上分析，正確選項(xiàng)為B、C.答案BC1(對(duì)宇宙速度的理解)恒星演化發(fā)展到一定階段，可能成為恒星世界的“侏儒”中子星中子星的半徑較小，一般在720 km，但它的密度大得驚人若某中子星的半徑為10 km，密度為

11、1.21017 kg/m3，那么該中子星上的第一宇宙速度約為()A6.0 km/s B3.0102 km/sC3.0103 km/s D6.0104 km/s答案D解析中子星上的第一宇宙速度即為它表面的環(huán)繞速度，由Gm，得v ，又由MVr3，代入上式可得vr ，代入數(shù)據(jù)得v6.0104 km/s.2(人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律)人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的速率v ，其中g(shù)為地面處的重力加速度，R為地球半徑，r為衛(wèi)星離地球中心的距離下列說(shuō)法正確的是()A從公式可見(jiàn)，環(huán)繞速度與軌道半徑的平方根成反比B從公式可見(jiàn)，把人造衛(wèi)星發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方越容易C由第一宇宙速度公式v知衛(wèi)星軌道半徑越大，其運(yùn)行速度越大D以上答案都

12、不對(duì)答案A解析由于g是地球表面處的重力加速度，R是地球半徑，都是定值，根據(jù)v 可得環(huán)繞速度與軌道半徑的平方根成反比，A正確，D錯(cuò)誤；雖然r越大，v越小，但把衛(wèi)星發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方火箭會(huì)有更多的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，需要的發(fā)射速度就越大，B錯(cuò)誤；v是指第一宇宙速度，其中的R是地球半徑，不是衛(wèi)星的軌道半徑，不能得出衛(wèi)星的軌道半徑越大，v越大的結(jié)論，C錯(cuò)誤3(人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律)如圖4所示，在同一軌道平面上的幾個(gè)人造地球衛(wèi)星A、B、C繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某一時(shí)刻它們恰好在同一直線上，下列說(shuō)法中正確的是()圖4A根據(jù)v可知，運(yùn)行速度滿足vAvBvCB運(yùn)轉(zhuǎn)角速度滿足ABCC向心加速度滿足aAaBaCD運(yùn)動(dòng)

13、一周后，A最先回到圖示位置答案C解析由Gm得，v ，r越大，則v越小，故vAvBvC，A錯(cuò)誤；由Gm2r得， ，r越大，則越小，故ABC，B錯(cuò)誤；由Gma得，a，r越大，則a越小，故aAaBaC，C正確；由Gmr得，T2 ，r越大，則T越大，故TATBTC，因此運(yùn)動(dòng)一周后，C最先回到圖示位置，D錯(cuò)誤4(對(duì)同步衛(wèi)星的理解及應(yīng)用)我國(guó)曾經(jīng)發(fā)射了一顆“北斗一號(hào)”導(dǎo)航定位衛(wèi)星，預(yù)示著我國(guó)通訊技術(shù)的不斷提高該衛(wèi)星處于地球的同步軌道，其質(zhì)量為m，假設(shè)其離地高度為h，地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，則有()A該衛(wèi)星運(yùn)行周期為24 hB該衛(wèi)星向心加速度是()2gC該衛(wèi)星運(yùn)行線速度是 D該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)

14、星周期之比是(1)答案ABC解析同步衛(wèi)星與地球的自轉(zhuǎn)周期相等，故該衛(wèi)星運(yùn)行周期為24 h，A正確；由牛頓第二定律得man，又由于GMgR2，故可以得到該衛(wèi)星的向心加速度是an()2g，故B正確；由m及GMgR2，得該衛(wèi)星的線速度為 ，故C正確；由開(kāi)普勒第三定律常數(shù)可得該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為()，故D錯(cuò)誤.題組一對(duì)三個(gè)宇宙速度的理解1關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是()A第一宇宙速度是物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度B第一宇宙速度又叫脫離速度C第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無(wú)關(guān)D第一宇宙速度跟地球的半徑無(wú)關(guān)答案A解析第一宇宙速度是物體在地面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，A對(duì)，B錯(cuò)；

15、根據(jù)Gm得v ，可見(jiàn)第一宇宙速度與地球的質(zhì)量和半徑有關(guān)，C、D錯(cuò)2下列關(guān)于三種宇宙速度的說(shuō)法中正確的是()A第一宇宙速度v17.9 km/s，第二宇宙速度v211.2 km/s，則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度大于等于v1，小于v2B美國(guó)發(fā)射的“鳳凰號(hào)”火星探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第三宇宙速度C第二宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽(yáng)運(yùn)行的人造行星的最小發(fā)射速度D第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度答案CD解析根據(jù)v 可知，衛(wèi)星的軌道半徑r越大，即距離地面越遠(yuǎn)，衛(wèi)星的環(huán)繞速度越小，v17.9 km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)

16、的最大運(yùn)行速度，選項(xiàng)D正確；實(shí)際上，由于人造衛(wèi)星的軌道半徑都大于地球半徑，故衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度都小于第一宇宙速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；美國(guó)發(fā)射的“鳳凰號(hào)”火星探測(cè)衛(wèi)星，仍在太陽(yáng)系內(nèi)，所以其發(fā)射速度小于第三宇宙速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；第二宇宙速度是在地面附近使物體掙脫地球束縛而成為太陽(yáng)的一顆人造行星的最小發(fā)射速度，選項(xiàng)C正確3若取地球的第一宇宙速度為8 km/s，某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍，半徑是地球半徑的1.5倍，此行星的第一宇宙速度約為()A16 km/s B32 km/sC4 km/s D2 km/s答案A解析第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，對(duì)于近地衛(wèi)星，其軌道半徑近似等于星球半徑，所

17、受萬(wàn)有引力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得Gm，解得v.因?yàn)樾行堑馁|(zhì)量M是地球質(zhì)量M的6倍，半徑R是地球半徑R的1.5倍，則 2，故v2v28 km/s16 km/s，A正確4美國(guó)“新地平線”號(hào)探測(cè)器，已于美國(guó)東部時(shí)間2006年1月17日13時(shí)(北京時(shí)間18日1時(shí))借助“宇宙神5”火箭，從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心發(fā)射升空，開(kāi)始長(zhǎng)達(dá)九年的飛向冥王星的太空之旅擁有3級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的“宇宙神5”重型火箭將以每小時(shí)5.76萬(wàn)千米的驚人速度把“新地平線”號(hào)送離地球，這個(gè)冥王星探測(cè)器因此將成為人類有史以來(lái)發(fā)射的速度最高的飛行器，此速度()A大于第一宇宙速度B大于第二宇宙

18、速度C大于第三宇宙速度D小于并接近第三宇宙速度答案ABD解析由題中已知條件：5.76104 km/h16 km/s以及第一宇宙速度是7.9 km/s，第二宇宙速度是11.2 km/s，第三宇宙速度是16.7 km/s，可以判斷A、B、D正確5一顆人造地球衛(wèi)星以初速度v發(fā)射后，可繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若使發(fā)射速度增為2v，則該衛(wèi)星可能()A繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B繞地球運(yùn)動(dòng)，軌道變?yōu)闄E圓C不繞地球運(yùn)動(dòng)，成為太陽(yáng)的人造行星D掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙去了答案CD解析以初速度v發(fā)射后能成為人造地球衛(wèi)星，可知發(fā)射速度v一定大于第一宇宙速度7.9 km/s；當(dāng)以2v速度發(fā)射時(shí)，發(fā)射速度一定大

19、于15.8 km/s，已超過(guò)了第二宇宙速度11.2 km/s，也可能超過(guò)第三宇宙速度16.7 km/s，所以此衛(wèi)星不再繞地球運(yùn)行，可能繞太陽(yáng)運(yùn)行，或者飛到太陽(yáng)系以外的空間去了，故選項(xiàng)C、D正確題組二人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律6可以發(fā)射一顆這樣的人造衛(wèi)星，使其圓軌道()A與地球表面上某一緯線(非赤道)是共面同心圓B與地球表面上某一經(jīng)線所決定的圓是共面同心圓C與地球表面上的赤道線是共面同心圓，且衛(wèi)星相對(duì)地球表面是靜止的D與地球表面上的赤道線是共面同心圓，但衛(wèi)星相對(duì)地球表面是運(yùn)動(dòng)的答案CD解析人造衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，由于地球?qū)πl(wèi)星的引力是它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，而這個(gè)力的方向必定指向圓心，即指向地心，也就是說(shuō)人造衛(wèi)星

20、所在軌道圓的圓心一定要和地球的中心重合，故A是不對(duì)的；由于地球自轉(zhuǎn)，所以衛(wèi)星的軌道平面也不可能和經(jīng)線所決定的平面共面，所以B也是不對(duì)的；相對(duì)地球表面靜止的就是同步衛(wèi)星，它必須在赤道線平面內(nèi)，且距地面有確定的高度，這個(gè)高度約為三萬(wàn)六千千米，而低于或高于這個(gè)軌道的衛(wèi)星也可以在赤道平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不過(guò)由于它們自轉(zhuǎn)的周期和地球自轉(zhuǎn)周期不同，就會(huì)相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)7假如一做圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來(lái)的2倍，仍做圓周運(yùn)動(dòng)，則()A根據(jù)公式vr，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來(lái)的2倍B根據(jù)公式Fm，可知衛(wèi)星所需的向心力將減少到原來(lái)的C根據(jù)公式FG，可知地球提供的向心力將減小到原來(lái)的D根據(jù)上述B和C中

21、給出的公式，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來(lái)的答案CD解析從v看出，離地球越遠(yuǎn)的衛(wèi)星速度越小，當(dāng)半徑加倍時(shí)，地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力變?yōu)樵瓉?lái)的，即地球提供的向心力減小到原來(lái)的，速度變?yōu)樵瓉?lái)的倍82013年6月11日17時(shí)38分，“神舟十號(hào)”飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，航天員王亞平進(jìn)行了首次太空授課在飛船進(jìn)入圓形軌道環(huán)繞地球飛行時(shí)，它的線速度大小()A等于7.9 km/sB介于7.9 km/s和11.2 km/s之間C小于7.9 km/sD介于7.9 km/s和16.7 km/s之間答案C解析衛(wèi)星在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的速度v .由于軌道半徑r地球半徑R，所以v 7.9 km/s，C正確9如圖1所示，

22、甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()圖1A甲的向心加速度比乙的小B甲的運(yùn)行周期比乙的小C甲的角速度比乙的大D甲的線速度比乙的大答案A解析甲、乙兩衛(wèi)星分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供各自做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由牛頓第二定律Gmamrm2rm，可得a，T2 ， ，v .由已知條件可得a甲a乙，T甲T乙，甲乙，v甲v乙，故正確選項(xiàng)為A.題組三對(duì)同步衛(wèi)星規(guī)律的理解及應(yīng)用10下面關(guān)于同步通信衛(wèi)星的說(shuō)法中，正確的是()A同步通信衛(wèi)星的高度和速率都是確定的B同步通信衛(wèi)星的高度、速度、周期中，有的能確定，有的不能確定，可以調(diào)節(jié)C我國(guó)

23、發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是114 min，比同步通信衛(wèi)星的周期短，所以第一顆人造衛(wèi)星離地面的高度比同步通信衛(wèi)星的低D同步通信衛(wèi)星的速率比我國(guó)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星的速率小答案ACD解析同步通信衛(wèi)星的周期與角速度跟地球自轉(zhuǎn)的周期與角速度分別相同，由 和hrR可知，衛(wèi)星高度確定，由vr知速率也確定，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由T2 知，第一顆人造地球衛(wèi)星的高度比同步通信衛(wèi)星的低，選項(xiàng)C正確；由v 知，同步通信衛(wèi)星比第一顆人造地球衛(wèi)星的速率小，故選項(xiàng)D正確11關(guān)于我國(guó)發(fā)射的“亞洲一號(hào)”地球同步通訊衛(wèi)星的說(shuō)法，正確的是()A若其質(zhì)量加倍，則軌道半徑也要加倍B它在北京上空運(yùn)行，故可用于我國(guó)的電視廣播C它以第一宇宙速度運(yùn)行D它運(yùn)行的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同答案D解析由Gm得r，可知軌道半徑與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)，A錯(cuò)同步衛(wèi)星的軌道平面必須與赤道平面重合，即在赤道上空運(yùn)行，不能在北京上空運(yùn)行，B錯(cuò)第一宇宙速度是衛(wèi)星在最低圓軌道上運(yùn)行的速度，而同步衛(wèi)星在高軌道上運(yùn)行，其運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，C錯(cuò)所謂“同步”就是衛(wèi)星保持與地面赤道上某一點(diǎn)相對(duì)靜止，所以同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速