Question

2008年9月我國(guó)成功實(shí)施了“神舟七號(hào)”載人航天飛行并首次實(shí)現(xiàn)了航天員出艙．飛船沿橢圓軌道1飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343km處的P點(diǎn)加速，由橢圓軌道1變成高度343km的圓軌道2，在此圓軌道2上飛行運(yùn)行周期約為90min，下列判斷正確的是（　�。�

A．飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)航天員出艙前后都是處于失重狀態(tài)

B．飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的線速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度

C．飛船變軌前后通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)P時(shí)的加速度相等

D．飛船變軌前的機(jī)械能大于變軌后的機(jī)械能

Answer 1

分析：飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，航天員處于完全失重狀態(tài)．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出周期、線速度與軌道半徑的關(guān)系，通過(guò)周期的大小得出軌道半徑的大小，從而得出線速度的大�。�根據(jù)飛船變軌前后所受的萬(wàn)有引力，根據(jù)牛頓第二定律比較加速度的大�。�飛船變軌時(shí)，需加速，使得萬(wàn)有引力等于向心力，機(jī)械能增大．

解答：解：A、飛船在圓軌道上運(yùn)行，航天員處于完全失重狀態(tài)，故A正確；
B、同步衛(wèi)星的周期為24h，大于飛船在軌道2上的周期，根據(jù)

GMm

r2

=m

v2

r

=mr(

2π

T

)2，則T=

4π2r3 GM

，v=

GM r

，知同步衛(wèi)星的周期大，則軌道半徑大，所以線速度小．故B正確．
C、飛船在軌道1、2上運(yùn)行通過(guò)P點(diǎn)，萬(wàn)有引力相同，則加速度相同，C正確．
D、飛船由軌道1到軌道2，需要在P點(diǎn)加速，所以變軌后的機(jī)械能大，則D錯(cuò)誤；
故選ABC．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握衛(wèi)星變軌的原理，以及掌握萬(wàn)有引力提供向心力，知道線速度、周期與軌道半徑的關(guān)系．