Question

氣象衛星是用來拍攝云層照片，觀測氣象資料和測量氣象數據的．我國先后自行成功研制和發射了“風云一號”和“風云二號”兩顆氣象衛星．“風云一號”衛星軌道與赤道平面垂直，通過兩極，每12小時巡視地球一周，稱為“極地圓軌道”．“風云二號”氣象衛星軌道為“地球同步軌道”，則“風云一號”衛星比“風云二號”衛星（　　）

A．發射速度大

B．線速度小

C．覆蓋地面區域小

D．向心加速度大

Answer 1

分析：風云二號衛星為地球同步軌道衛星，故周期為24h，“風云一號”衛星是極地衛星，周期為12h，根據G

Mm

r2

=m

4π2

T2

r得到周期與半徑的關系式，由此可知周期越大，軌道半徑越大，衛星離地面越高．衛星運行時萬有引力提供向心力，可根據牛頓第二定律得到軌道半徑、向心加速度以及線速度的大小關系，根據這個關系再討論即可．

解答：解：風云二號衛星為地球同步軌道衛星，周期為24h，“風云一號”衛星是極地衛星，周期為12h，根據G

Mm

r2

=m

4π2

T2

r得到T=2π

r3 GM

，則得知，“風云一號”的軌道半徑較小．
A、向更高軌道發射衛星需要克服重力做更多的功，故高軌道衛星比低軌道的衛星需要更大的發射速度，“風云一號”衛星比“風云二號”衛星軌道高度小，所以發射速度小，故A錯誤．
B、據G

Mm

r2

=m

v2

r

得，v=

GM r

，即軌道半徑越大，線速度越小，“風云一號”衛星比“風云二號”衛星軌道高度小，所以線速度大，故B錯誤．
C、“風云二號”衛星是同步衛星，相對地球靜止，觀測的區域是固定的不變的，而“風云一號”衛星是極地衛星，觀測的區域是全球范圍，故“風云一號”衛星觀測區域比“風云二號”衛星觀測區域大．故C錯誤；
D、由萬有引力提供向心加速度G

Mm

r2

=ma，得a=

GM

r2

，即軌道半徑越大，向心加速度越小，“風云一號”衛星比“風云二號”衛星軌道高度小，向心加速度大，故D正確．
故選D．

點評：本題主要考查萬有引力提供向心力的關系公式，要注意能夠根據題意選擇恰當的向心力的表達式，根據關系公式推導出速度、周期公式等表達式，再根據半徑關系進行討論．