Question

7．我國(guó)的“神舟八號(hào)”飛船與目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)對(duì)接，這在我國(guó)航天史上具有劃時(shí)代意義．假設(shè)“神舟八號(hào)”飛船從橢圓軌道近地點(diǎn)O到達(dá)橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)P，在P點(diǎn)進(jìn)行變軌，此后它的運(yùn)行軌道變成圓形軌道，如圖所示，則“神舟八號(hào)”飛船（　　）

• A． 在由橢圓軌道變成圓形軌道過(guò)程中速率始終大于7.9km/s
• B． 在Q點(diǎn)的加速度比沿圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)過(guò)P點(diǎn)的加速度小
• C． 在由橢圓軌道變成圓形軌道過(guò)程中機(jī)械能不變
• D． 在Q點(diǎn)的機(jī)械能等于沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能

Answer 1

分析 飛船機(jī)械能是否變化要看是否有外力對(duì)飛船做功，當(dāng)萬(wàn)有引力剛好提供飛船所需向心力時(shí) 飛船正好可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若是供大于需 則飛船做逐漸靠近圓心的運(yùn)動(dòng)，若是供小于需 則飛船做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)．

解答 解：A、第一宇宙速度7.9km/s是最大的環(huán)繞速度，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，在Q點(diǎn)的加速度比P點(diǎn)的加速度大，故B錯(cuò)誤；
C、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．因?yàn)轱w船在遠(yuǎn)地點(diǎn)P點(diǎn)火加速，動(dòng)能增加，外力對(duì)飛船做功，故飛船在此過(guò)程中機(jī)械能增加．故C錯(cuò)誤
D、在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能不變，故D正確
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 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．