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精英家教網(wǎng)目前，我國自主研發(fā)的“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)已投入使用．“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，如圖所示．30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星平均分布在傾角55°的三個平面上，軌道高度約21500km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為36000km．已知地球半徑為6400km，
(
279
424
)3
≈0.53．下列說法中正確的是（　�。�
A、質(zhì)量小的靜止軌道衛(wèi)星的高度比質(zhì)量大的靜止軌道衛(wèi)星的高度要低
B、靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度小于中軌道衛(wèi)星的向心加速度
C、中軌道衛(wèi)星的周期約為12.7h
D、中軌道衛(wèi)星的線速度大于7.9kmls
分析：1、地球衛(wèi)星的運行軌道半徑與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)．
2、根據(jù)萬有引力提供向心力G
Mm
r2
=ma，得a=
GM
r2
，由此可知，半徑越大，加速度越�。�
3、根據(jù)萬有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
4π2
T2
r，得T=2π
r3
GM
，所以中軌道衛(wèi)星的周期T1與靜止軌道衛(wèi)星的周期T2之比為
T1
T2
=
(
r1
r2
)3
，代入數(shù)據(jù)可以計算得到中軌道衛(wèi)星的周期．
4、中軌衛(wèi)星的軌道半徑r比地球半徑大，故中軌道衛(wèi)星的線速度一定小于第一宇宙速度7.9km/s．
解答：解：A、地球衛(wèi)星的運行軌道半徑與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，故A錯誤．
B、根據(jù)萬有引力提供向心力G
Mm
r2
=ma，得a=
GM
r2
，由此可知，半徑越大，加速度越小，靜止軌道衛(wèi)星的軌道半徑大于中軌道衛(wèi)星的軌道半徑，所以靜止軌道衛(wèi)星的加速度比中軌道衛(wèi)星的加速度小，故B正確．
C、根據(jù)萬有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
4π2
T2
r，得T=2π
r3
GM
，所以中軌道衛(wèi)星的周期T1與靜止軌道衛(wèi)星的周期T2之比為
T1
T2
=
(
r1
r2
)3
，所以T1=
(
6400+215000
6400+36000
)3
×24h=
(
279
424
)3
×24h=0.53×24h=12.72h，故C正確．
D、中軌衛(wèi)星的軌道半徑r比地球半徑大，故中軌道衛(wèi)星的線速度一定小于第一宇宙速度7.9km/s．
故選：BC．
點評：地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，合理選擇公式解決問題；靜止衛(wèi)星即同步衛(wèi)星有四個“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

來自中國航天科技集團(tuán)公司的消息稱，中國自主研發(fā)的北斗二號衛(wèi)星系統(tǒng)今年起進(jìn)入組  網(wǎng)高峰期，預(yù)計在2015年形成覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成．現(xiàn)在正在服役的北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在距地面36000km的地球同步軌道上．目前我國的各種導(dǎo)航定位設(shè)備都要靠美國的GPS系統(tǒng)提供服務(wù)，而美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS由24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星距地面的高度均為20000km．則下列說法中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)來自中國航天科技集團(tuán)公司的消息稱，中國自主研發(fā)的北斗二號衛(wèi)星系統(tǒng)今年起進(jìn)入組網(wǎng)高峰期，預(yù)計在2015年形成覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)．此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成．現(xiàn)在正在服役的北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在距地面36000km的地球同步軌道上．目前我國的各種導(dǎo)航定位設(shè)備都要靠美國的GPS系統(tǒng)提供服務(wù)，而美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS由24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星距地面的高度均為20000km．則下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2012?海淀區(qū)模擬）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國正在自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)由空間端（衛(wèi)星）、地面端（中心控制系統(tǒng)）和用戶端（導(dǎo)航定位儀）三部分組成，預(yù)計2020年形成全球覆蓋能力．目前正在試用的“北斗一號”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)也稱“雙星定位導(dǎo)航系統(tǒng)”，利用兩顆地球同步靜止軌道衛(wèi)星為用戶提供快速定位導(dǎo)航服務(wù)．
（1）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)周期為T，求“北斗一號”同步靜止軌道衛(wèi)星距地面的高度．
（2）雙星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理可簡化為如下過程（其示意圖如圖甲所示）：中心控制系統(tǒng)首先向衛(wèi)星發(fā)出詢問信號，經(jīng)衛(wèi)星I轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)用戶端S，用戶接收到該信號并同時向兩顆衛(wèi)星發(fā)出定位響應(yīng)信號，分別經(jīng)衛(wèi)星I、衛(wèi)星II傳送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)分別記錄下從發(fā)出詢問信號到接收到經(jīng)衛(wèi)星I、衛(wèi)星II傳回的兩個響應(yīng)信號的時間．因為控制中心到兩顆衛(wèi)星的距離一定，所以可以利用信號從用戶分別傳送到衛(wèi)星I和衛(wèi)星II的時間，計算出用戶所在的位置．
在衛(wèi)星I、衛(wèi)星II和用戶S所在的平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系如圖乙所示，衛(wèi)星I、衛(wèi)星II的坐標(biāo)分別為（-L，0）和（L，0），已知電磁波的傳播速率為c，不計大氣層對信號傳播的影響．
①若地面控制中心測出電磁信號從用戶S傳送到衛(wèi)星I所用的時間為t1，從用戶S傳送到衛(wèi)星II所用的時間為t2，求用戶S在此平面內(nèi)的位置；
②實際導(dǎo)航定位過程中，為了確定用戶在空間中的位置，你認(rèn)為中心控制系統(tǒng)還需要測出并提供用戶所在位置的哪些信息？

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科目：高中物理 來源： 題型：

我國的航天事業(yè)發(fā)展迅速，到目前為止，我們不僅有自己的同步通信衛(wèi)星，也有自主研發(fā)的“神舟”系列飛船，還有自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）．其中“神舟”系列飛船繞地球做圓軌道飛行的高度僅有幾百千米；北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星繞地球做圓軌道飛行的高度達(dá)2萬多千米．對于它們運行過程中的下列說法正確的是（　�。�

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同步練習(xí)冊答案