2005年10月12日9時“神舟六號”飛船順利發(fā)射成功.飛船先進入近地點是200km、遠地點是347km的橢圓軌道.飛到第5圈變?yōu)閳A軌道,變軌后穩(wěn)定飛行時距地面343km.以下說法正確的是(不考慮大氣阻力的影響)( )
A.飛船在橢圓軌道上飛行時,由遠地點到近地點飛船加速度越來越大
B.飛船在橢圓軌道上飛行時,飛船機械能不守恒;在圓軌道上飛行時,機械能守恒
C.在橢圓軌道遠地點實施變軌成圓軌道時,應給飛船減速
D.飛船在圓軌道飛行時,飛船內(nèi)宇航員不受重力作用
【答案】
分析:根據(jù)飛船在軌道上飛行只受引力,機械能守恒去判斷近地點和遠地點的速度大小關(guān)系.
當萬有引力剛好提供衛(wèi)星所需向心力時 衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運動
1.若是供大于需 則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運動
2.若是供小于需 則衛(wèi)星做逐漸遠離圓心的運動
飛船在圓軌道飛行時,飛船內(nèi)宇航員受重力作用提供向心力.
解答:解:A、根據(jù)萬有引力和牛頓第二定律得:
=ma
a=
飛船在橢圓軌道上飛行時,由遠地點到近地點,軌道半徑越來越小,所以加速度越來越大.
故A正確.
B、飛船不管在橢圓上還是在圓軌道上,只受引力,所以機械能守恒.故B錯誤.
C、在橢圓軌道遠地點實施變軌成圓軌道是做逐漸遠離圓心的運動,要實現(xiàn)這個運動必須萬有引力小于飛船所需向心力,所以應給飛船加速,增加所需的向心力.故C錯誤.
D、飛船在圓軌道飛行時,飛船內(nèi)宇航員受重力作用提供向心力,出于失重狀態(tài).故D錯誤.
故選A.
點評:衛(wèi)星變軌也就是近心運動或離心運動,根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定.
衛(wèi)星變軌問題,要抓住確定軌道上運行機械能守恒,在不同軌道上的衛(wèi)星其機械能不同,軌道越大機械能越大.