卫星电话信号需要通过地球卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需要最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道

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卫星电话信号需要通过地球卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需要最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径为3.8×10⁵km，运动周期约为27天，地球半径约为6400km，无线电信号的传播速度为3×10⁸m/s）（　　）

A．0.1s

B．0.25s

C．0.5s

D．1s

答案

根据万有引力提供向心力G

4π2r

，解得：r=

GMT2

4π2

，已知月球和同步卫星的周期比为27：1，则月球和同步卫星的轨道半径比为9：1．同步卫星的轨道半径r′=

×3.8×105=4.2×104km．所以接收到信号的最短时间t=

2(r′-R)

≈0.25s．
故选B．

举一反三

发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为h₁的圆形轨道上，在卫星经过A点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为B．在卫星沿椭圆轨道运动经过B点再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（远地点B在同步轨道上），如图所示．两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速，并且点火时间很短．已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，求：
（1）地球的第一宇宙速度
（2）卫星在圆形轨道运行接近A点时的加速度大小；
（3）卫星同步轨道距地面的高度．魔方格

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“神舟”八号经过变轨后，最终在距离地球表面约343公里的圆轨道上正常飞行，约90分钟绕地球一圈．则下列说法错误的是（　　）

A．“神舟”八号绕地球正常飞行时宇航员的加速度小于9.8m/s²

B．“神舟”八号绕地球正常飞行的速率可能大于8km/s

C．“神舟”八号飞船在轨道上正常飞行时，宇航员会处于完全失重状态而悬浮

D．“神舟”八号运行的周期比地球近地卫星的周期大

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2011年9月29日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭将天宫一号目标飞行器发射升空．11月初，神舟八号飞船也将发射升空，在太空中与天宫一号交会对接--这将使我国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家．关于飞船与天宫一号对接问题，下列说法正确的是（　　）

A．先让飞船与天宫一号在同一轨道上，然后让飞船加速，即可实现对接

B．先让飞船与天宫一号在同一轨道上，然后让飞船减速，即可实现对接

C．先让飞船进入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接

D．先让飞船进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接

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我国在近两年将发射10颗左右的导航卫星，预计在2015年建成由30多颗卫星组成的“北斗二号”卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在正在服役的“北斗一号”卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上．而美国的全球卫星定位系统（简称GPS）由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km．则下列说法中正确的是（　　）

A．“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相等

B．GPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期短

C．“北斗二号”中的每颗卫星一定比“北斗一号”中的每颗卫星的加速度大

D．“北斗二号”中的中轨道卫星的线速度小于高轨道卫星的线速度

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我国探月工程计划在2015年以前通过无人驾驶的轨道飞行器，在月球上进行采样工作，以此方式执行最初的登月计划，并最终实现中国人登上月球．假设2017年7月7日，我国宇航员乘“嫦娥五号”飞船到月球上考察．宇航员完成了对月球表面的科学考察任务后，乘坐返回舱返回围绕月球做圆周运动的轨道舱，如图所示，为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度．已知返回舱与人的总质量为m，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g₀，轨道舱到月球中心的距离为r，不计月球自转的影响．
（1）返回舱至少需要多大速度才能绕月飞行，不再落回月面？
（2）卫星绕月过程中具有的机械能由引力势能和动能组成．已知当它们相距无穷远时引力势能为零，它们距离为r时，引力势能为E_P=-GMm/r．则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱？魔方格

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