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航衛星的長征三號丙運載火箭（如圖）在西昌衛星發射中心點火發射，成功地將北斗衛星導航系統第17顆衛星送入工作軌道，標志著我國北斗衛星導航系統由區域運行向全球拓展的啟動實施．預計到2020年我國將建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統，可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，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．

北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成，北斗衛星導航系統的空間段由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成．5顆靜止軌道衛星定點位置為東經58.75°、80°、110.5°、140°、160°，離地面的高度約為3.60×104km；30顆非靜止軌道衛星中有27顆是中軌道衛星，中軌道衛星軌道離地面高度約為2.15×104km．

（1）北斗衛星導航系統由空間段、________段和用戶段三部分組成．

（2）北斗衛星導航系統的空間段由　________衛星和30顆非靜止軌道衛星組成．

（3）衛星發射過程可簡化為點火加速、離開大氣層后關閉發動機自由上升和調整姿態三個階段．第17顆北斗導航衛星點火發射時，相對長征三號丙運載火箭是________的（選填“運動”或“靜止”）；

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

（5）若從地面向靜止軌道衛星發送電磁波信號，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，北斗衛星導航系統由空間端、地面端和用戶端三部分組成；

（2）根據短文知道，空間端包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星；

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

（4）第17顆北斗導航衛星加速升空過程中，其質量不變，速度變大，所以動能變大；同時其質量不變，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；所以從地面發送電磁波信號通過同步衛星返回至少需要的時間是：t=s/c=7.2×104km/3×105km/s=0.24s。