Question

18．2008年9月25日至28日我國成功實(shí)施了“神舟”七號載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙．飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘．下列判斷正確的是（　　）

• A． 飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時的速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動的速度
• B． 飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
• C． 飛船在此圓軌道上運(yùn)動的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度
• D． 飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動的加速度

Answer 1

分析 同步衛(wèi)星的周期T=24h，根據(jù)周期與角速度的關(guān)系可知角速度的大小關(guān)系；飛船在飛行過程中只受地球萬有引力作用，飛船處于完全失重狀態(tài)，飛船的加速度由萬有引力產(chǎn)生，加速度是否相同就是看飛船受到的萬有引力是否一樣．

解答 解：A、由橢圓軌道進(jìn)入圓軌道，在P點(diǎn)加速，做離心運(yùn)動，故飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時的速度小于變軌后沿圓軌道運(yùn)動的速度，故A錯誤；
B、飛船在圓軌道上時，航天員出艙前后，航天員所受地球的萬有引力提供航天員做圓周運(yùn)動的向心力，航天員此時的加速度就是萬有引力加速度即航天員出艙前后均處于完全失重狀態(tài)，故B正確；
C、因?yàn)轱w船在圓形軌道上的周期為90分鐘小于同步衛(wèi)星的周期，根據(jù)ω=$\frac{2π}{T}$可知角速度與周期成反比，所以飛船的周期小角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，故C正確；
D、飛船變軌前后通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時的加速度均為萬有引力加速度，據(jù)$a=\frac{GM}{{r}_{\;}^{2}}$可知，軌道半徑一樣，則加速度一樣，故D錯誤．
故選：BC．

點(diǎn)評 圓形軌道上，航天器受到的萬有引力提供航天器做圓周運(yùn)動的向心力，即萬有引力產(chǎn)生的加速度=向心加速度，無論航天器是否做圓周運(yùn)動，空間某點(diǎn)航天器無動力飛行時的加速度即為萬有引力加速度，此加速度只跟物體軌道半徑有關(guān)，與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)．