新華社消息:2008年9月26日4時(shí)03分,神舟七號(hào)飛船成功進(jìn)行變軌,由入軌時(shí)的橢圓軌道進(jìn)入距地球表面343公里的近圓軌道.飛船發(fā)射升空后,進(jìn)入距地球表面近地點(diǎn)高度約200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約343公里的橢圓軌道.實(shí)施變軌控制,就是將飛船推入距地球表面約343公里的近圓工作軌道.設(shè)飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí),其周期為T(mén),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.飛船變軌到離地面高度為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
【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.
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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

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A.運(yùn)行周期小于TB.速度大于v
C.加速度等于aD.機(jī)械能等于E

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