Question

【題目】閱讀以下材料，回答問題：

2016年3月30日，搭載首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的長征三號丙運載火箭（如圖）在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，成功地將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第17顆衛(wèi)星送入工作軌道，標(biāo)志著我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由區(qū)域運行向全球拓展的啟動實施．預(yù)計到2020年我國將建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，并具短報文通信能力，其定位精度10m，測速精度0.2m/s，授時精度10ns．

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成．5顆靜止軌道衛(wèi)星定點位置為東經(jīng)58.75°、80°、110.5°、140°、160°，離地面的高度約為3.60×104km；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)星軌道離地面高度約為2.15×104km．

（1）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、________段和用戶段三部分組成．

（2）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間段由　________衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成．

（3）衛(wèi)星發(fā)射過程可簡化為點火加速、離開大氣層后關(guān)閉發(fā)動機自由上升和調(diào)整姿態(tài)三個階段．第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星點火發(fā)射時，相對長征三號丙運載火箭是________的（選填“運動”或“靜止”）；

（4）第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星加速升空過程中，衛(wèi)星的動能將________（選填“增大”或“減小”）；衛(wèi)星的重力勢能將________（選填“增大”或“減小”）；衛(wèi)星的機械能將________（選填“增大”、“不變”或“減小”）．

（5）若從地面向靜止軌道衛(wèi)星發(fā)送電磁波信號，至少需要________　s可返回地面．

Answer 1

【答案】 地面 5顆靜止軌道 靜止 增大 增大 增大 0.24

【解析】（1）由短文知道，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成；

（2）根據(jù)短文知道，空間端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星；

（3）第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星點火發(fā)射時，相對長征三號丙運載火箭沒有位置的改變，所以第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星相對運載火箭是靜止的；

（4）第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星加速升空過程中，其質(zhì)量不變，速度變大，所以動能變大；同時其質(zhì)量不變，高度增加，故重力勢能增大；由于機械能等于動能加勢能，所以機械能也增大；

（5）由v=s/t知道，電磁波傳播的距離是：s=3.6×104 km×2=7.2×104 km；所以從地面發(fā)送電磁波信號通過同步衛(wèi)星返回至少需要的時間是：t=s/c=7.2×104km/3×105km/s=0.24s。