Question

目前世界已進入太空時代．“嫦娥奔月”工程的順利實施，標(biāo)志著我國的航天事業(yè)進入世界先進行列．在一次探索太空的過程中，宇宙飛船在近地點200km、遠地點343km的橢圓軌道上運行時，其周期為T，機械能為E，通過遠地點時的速度為v，加速度為a．當(dāng)飛船運動到遠地點時實施變軌，轉(zhuǎn)到離地面高度為343km的圓軌道上運行，則飛船在此圓軌道上運行時（ ）
A．運行周期小于T
B．速度大于v
C．加速度等于a
D．機械能等于E

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)開普勒第三定律比較運行周期．
在橢圓軌道遠地點實施變軌成圓軌道是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須萬有引力小于飛船所需向心力，所以應(yīng)給飛船加速，增加所需的向心力．
根據(jù)牛頓第二定律比較加速度．
衛(wèi)星要從低軌道到高軌道需要加速然后做離心運動，在到高軌道的過程中動能轉(zhuǎn)化為勢能，所以在高軌道能量高．
解答：解：A、根據(jù)開普勒第三定律=k，
所以高度為343km的圓軌道上運行周期大于近地點高度約200公里、遠地點高度約343公里的橢圓軌道上的周期．故A錯誤．
B、在橢圓軌道遠地點實施變軌成圓軌道是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須萬有引力小于飛船所需向心力，所以應(yīng)給飛船加速，增加所需的向心力．所以圓軌道上運行速度大于橢圓軌道上的遠地點時的速度，故B正確．
C、飛船在同一位置所受地球的引力相同，
根據(jù)牛頓第二定律得圓軌道上運行加速度等于橢圓軌道上的遠地點時的加速度，故C正確．
D、衛(wèi)星要從低軌道到高軌道需要加速然后做離心運動，在到高軌道的過程中動能轉(zhuǎn)化為勢能，所以在高軌道能量高．所以圓軌道上飛船的機械能大于橢圓軌道上的機械能，故D錯誤．
故選BC．
點評：比較一個物理量，我們應(yīng)該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再根據(jù)表達式進行比較．
衛(wèi)星變軌問題，要抓住確定軌道上運行機械能守恒，在不同軌道上的衛(wèi)星其機械能不同，軌道越大機械能越大．