Question

地球同步卫星是整个人类的稀有资源，全球最多可以同时存在大约120颗同步卫星．如图所示，很多国家发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道1运行，然后在Q点点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后在P点再次点火，将卫星送入同步圆形轨道3运行．已知轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点．忽略大气对卫星的阻力作用，则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是（  ）

A．卫星从轨道2运行到轨道3的过程中，卫星与地球组成的系统机械能守恒

B．卫星在轨道3上的P点运行速度小于在轨道2上的P点运行速度

C．卫星在轨道2上Q点的加速度小于在轨道1上Q点的加速度

D．若在轨道3上的P点开动推动器向卫星运行的正前方喷气，卫星可以重新回到轨道2上

Answer

D

【解析】

试题分析：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、题目说在P点再次点火，将卫星送入同步圆形轨道3运行，说明机械能增加，故A错误；

B、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B错误；

C、根据牛顿第二定律和万有引力定律得卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度，故C错误；

D、若在轨道3上的P点开动推动器向卫星运行的正前方喷气，卫星会减速，可能重新回到轨道2上，故D正确；

故选：D．

【点评】卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．

要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，再进行比较．