Question

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道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），则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是

A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B. 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度

C. 在轨道1上的势能与动能之和比在轨道3上的势能与动能之和大

D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

Answer

D

【解析】试题分析：卫星圆周运动的向心力由万有引力提供可得卫星的线速度，卫星在轨道3上轨道半径大线速度小，故A错误；据可得卫星的角速度知，轨道3的半径大角速度小，故B正确；卫星在轨道1和轨道3上只受万有引力作用，满足机械能守恒的条件，故在轨道1上的势能与动能之和比在轨道3上的势能与动能之和相等，故C错误；卫星经过P点时都是由万有引力产生加速度，在两个轨道上经过P时卫星所受万有引力相同，故卫星的加速度亦相同，故D正确。

考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用

【名师点睛】卫星圆周运动向心力由万有引力提供，卫星通过做离心运动或近心运动实现轨道的变化，知道卫星在只受地球引力作用下满足机械能守恒。