Question

发射同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运动时，以下说法正确的是（ ）

A．卫星在轨道3上经过P点的速率小于在轨道2上经过P点的速率
B．卫星在轨道2上的机械能小于在轨道1上的机械能
C．卫星在轨道2上由Q向P运动的过程中速率越来越小
D．卫星在轨道3上经过P点的加速度大于在轨道2上经过P点的加速度

Answer

根据卫星在轨道上飞行只受引力，机械能守恒去判断近地点和远地点的速度大小关系．
当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动
1．若是供大于需 则卫星做逐渐靠近圆心的运动
2．若是供小于需 则卫星做逐渐远离圆心的运动
牛顿第二定律和万有引力定律结合应用解决问题．
【解析】
A、在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于卫星所需向心力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，卫星在轨道3上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率，故A错误．
B、卫星从轨道1到轨道2需要克服引力做较多的功，故在轨道2上机械能较大，故B错误
C、因为卫星在轨道上飞行只受引力，根据机械能守恒条件知道，
卫星在椭圆轨道上飞行时机械能守恒，由于远地点P的势能大于近地点Q势能，所以远地点P的动能就小于近地点Q的动能．
所以由近地点Q到远地点P卫星速度越来越小．故C正确．
D、根据牛顿第二定律和万有引力定律得卫星在轨道3上经过P点的加速度等于在轨道2上经过P点的加速度．故D错误
故选C．