Question

6．2016年8月16 日1時(shí)40分，中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空．未來(lái)兩年，這顆衛(wèi)星將在離地高度為500km 的軌道運(yùn)行，完成一系列量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)．這將使中國(guó)在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系．關(guān)于這顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 屬于地球同步衛(wèi)星
• B． 其在軌運(yùn)行速率v大于7.9km/s
• C． 其軌道處的重力加速度小于9.8m/s²
• D． 其運(yùn)行周期大于24h

Answer 1

分析 地球同步衛(wèi)星離地面高度約為3.6萬(wàn)千米，7.9km/s是繞地球表面運(yùn)動(dòng)的速度，是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，根據(jù)$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=mg$分析重力加速度大小，根據(jù)$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$分析周期與軌道半徑的關(guān)系．

解答 解：A、地球同步衛(wèi)星離地面高度約為3.6萬(wàn)千米，而這顆衛(wèi)星將在離地高度為500km，所以不是同步衛(wèi)星，故A錯(cuò)誤；
B、7.9km/s是繞地球表面運(yùn)動(dòng)的速度，是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，則這顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的速度小于7.9km/s，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=mg$可知，軌道半徑越大，重力加速度越小，地球表面重力加速度為9.8m/s² ，則其軌道處的重力加速度小于9.8m/s² ，故C正確；
D、根據(jù)$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$，解得：T=$\sqrt{\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{GM}}$，半徑越大，周期越大，同位衛(wèi)星的周期為24h，而該衛(wèi)星的高度小于同步衛(wèi)星，所以周期小于24h，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題要掌握萬(wàn)有引力提供向心力和重力等于萬(wàn)有引力這兩個(gè)重要的關(guān)系，要知道同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期．