Question

目前世界已進(jìn)入太空時(shí)代．“嫦娥奔月”工程的順利實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)的航天事業(yè)進(jìn)入世界先進(jìn)行列．在一次探索太空的過(guò)程中，宇宙飛船在近地點(diǎn)200km、遠(yuǎn)地點(diǎn)343km的橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，其周期為T，機(jī)械能為E，通過(guò)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的速度為v，加速度為a．當(dāng)飛船運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)實(shí)施變軌，轉(zhuǎn)到離地面高度為343km的圓軌道上運(yùn)行，則飛船在此圓軌道上運(yùn)行時(shí)（ ）
A．運(yùn)行周期小于T
B．速度大于v
C．加速度等于a
D．機(jī)械能等于E

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)開(kāi)普勒第三定律比較運(yùn)行周期．
在橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)實(shí)施變軌成圓軌道是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須萬(wàn)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(yùn)動(dòng)，在到高軌道的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，所以在高軌道能量高．
解答：解：A、根據(jù)開(kāi)普勒第三定律=k，
所以高度為343km的圓軌道上運(yùn)行周期大于近地點(diǎn)高度約200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約343公里的橢圓軌道上的周期．故A錯(cuò)誤．
B、在橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)實(shí)施變軌成圓軌道是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須萬(wàn)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(yùn)行速度大于橢圓軌道上的遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)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(yùn)行加速度等于橢圓軌道上的遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)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(yùn)動(dòng)，在到高軌道的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，所以在高軌道能量高．所以圓軌道上飛船的機(jī)械能大于橢圓軌道上的機(jī)械能，故D錯(cuò)誤．
故選BC．
點(diǎn)評(píng)：比較一個(gè)物理量，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先用已知的物理量表示出來(lái)，再根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行比較．
衛(wèi)星變軌問(wèn)題，要抓住確定軌道上運(yùn)行機(jī)械能守恒，在不同軌道上的衛(wèi)星其機(jī)械能不同，軌道越大機(jī)械能越大．