Question

11．2008年9月25日至28日我國成功實施了“神舟”七號載入航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙．飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠地點343千米處點火加速，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行周期約為90分鐘．下列判斷正確的是（　�。�

• A． 飛船變軌前后的機械能相等
• B． 飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于超重狀態(tài)
• C． 飛船在此圓軌道上運動的角度速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度
• D． 飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度等于變軌后沿圓軌道運動的加速度

Answer 1

分析 知道機械能包括動能和勢能，點火加速動能增加．
判斷物體出于超重和失重的方法是看物體加速度的方向．
根據(jù)同步衛(wèi)星和圓軌道上運動飛船周期的關(guān)系結(jié)合周期與角速度的關(guān)系去求出同步衛(wèi)星和圓軌道上運動飛船角速度的關(guān)系．
根據(jù)加速度是物體合力所決定的來求出兩者加速度關(guān)系．

解答 解：A、飛船點火變軌，點火以后的質(zhì)量可以認為幾乎不變．或者說，損失的氣體質(zhì)量與飛船相比較太小了．不于考慮．變軌后．可以認為勢能不變（在變軌點），增加的是動能，所以變軌后機械能增加，故A錯誤．
B、飛船在圓軌道上時萬有引力來提供向心力，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，故B正確．
C、飛船在此圓軌道上運動的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運動的周期24小時，根據(jù)T=$\frac{2π}{ω}$可知，飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度，故C錯誤．
D、飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時只有萬有引力來提供加速度，變軌后沿圓軌道運動也是只有萬有引力來提供加速度，而兩個位置的軌道半徑相等，所以飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時萬有引力與沿圓軌道運動時萬有引力相等，即加速度相等，故D正確．
故選：BD．

點評 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動，空間某點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)，與運動狀態(tài)無關(guān)．