Question

歐洲航天局用阿里亞娜火箭發(fā)射地球同步衛(wèi)星。該衛(wèi)星發(fā)射前在赤道附近（北緯5°左右）南美洲的法屬圭亞那的庫盧基地某個(gè)發(fā)射場上等待發(fā)射時(shí)為1狀態(tài)，發(fā)射到近地軌道上做勻速圓周運(yùn)動時(shí)為2狀態(tài)，最后通過轉(zhuǎn)移、調(diào)試，定點(diǎn)在地球同步軌道上時(shí)為3狀態(tài)。將下列物理量按從小到大的順序用不等號排列：①這三個(gè)狀態(tài)下衛(wèi)星的線速度大小______；②向心加速度大小______；③周期大小______。

Answer 1

①v1<v3<v2。②a1<a3<a2。③T2<T1=T3

解析:

①比較2、3狀態(tài)，都是繞地球做勻速圓周運(yùn)動，因?yàn)閞2<r3，所以v3<v2；比較1、3狀態(tài)，周期相同，即角速度相同，而r1<r3由v= rω，顯然有v1<v3；因此v1<v3<v2。②比較2、3狀態(tài)，都是繞地球做勻速圓周運(yùn)動，因?yàn)閞2<r3，而向心加速度就是衛(wèi)星所在位置處的重力加速度g=GM/r2∝1/r2，所以a3<a2；比較1、3狀態(tài)，角速度相同，而r1<r3，由a=rω2∝r，有a1<a3；所以a1<a3<a2。③比較1、2狀態(tài)，可以認(rèn)為它們軌道的周長相同，而v1< v2，所以T2<T1；又由于3狀態(tài)衛(wèi)星在同步軌道，周期也是24h，所以T3=T1，因此有T2<T1=T3