20.2016年9月15日,我國的空間實驗室“天宮二號”在酒泉成功發(fā)射.9月16日,“天宮二號”在橢圓軌道Ⅰ的遠地點A開始變軌,變軌后在圓軌道Ⅱ上運行,如圖所示,A點離地面高度約為380km,地球同步衛(wèi)星離地面高度約為36000km.若“天宮二號”變軌前后質(zhì)量不變,則下列說法正確的是(  )
A.“天宮二號”在軌道Ⅱ上運行的周期一定大于24h
B.“天宮二號”在軌道Ⅰ上運行通過近地點B時速度最小
C.“天宮二號”在軌道Ⅰ上運行的周期可能大于在軌道Ⅱ上運行的周期
D.“天宮二號”在軌道Ⅰ上運行通過A點時的速度一定小于在軌道Ⅱ上運行通過A 點時速度

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力,得周期公式,比較天宮二號在軌道Ⅱ上的周期和同步衛(wèi)星的周期,即可判斷A選項;衛(wèi)星的變軌問題,如果提供的向心力小于所需要的向心力做離心運動,提供的向心力大于所需要的向心力做近心運動;利用開普勒第三定律比較在軌道Ⅰ和Ⅱ上的周期.

解答 解:A、根據(jù)周期公式$T=\sqrt{\frac{4{π}_{\;}^{2}{r}_{\;}^{3}}{GM}}$,軌道半徑越大,周期越大,天宮二號在軌道Ⅱ上的半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑,所以“天宮二號”在軌道Ⅱ上運行的周期一定小于同步衛(wèi)星的周期,同步衛(wèi)星的周期為24h,所以“天宮二號”在軌道Ⅱ上運行的周期一定小于24h,故A錯誤;
B、“天宮二號”由遠地點A向近地點B運動的過程中,萬有引力做正功,動能增加,速度增加,所以“天宮二號”在軌道Ⅰ上運行通過近地點B時速度最大,故B錯誤;
C、根據(jù)開普勒第三定律$\frac{{R}_{\;}^{3}}{{T}_{\;}^{2}}=k$,因為軌道Ⅰ的半長軸小于圓軌道Ⅱ的半徑,所以“天宮二號”在軌道Ⅰ上運行的周期小于在軌道Ⅱ上運行的周期,故C錯誤;
D、“天宮二號”由軌道Ⅰ上的A點變軌到軌道Ⅱ,要加速做離心運動,所以“天宮二號”在軌道Ⅰ上運行通過A點時的速度一定小于在軌道Ⅱ上運行通過A點的速度,故D正確;
故選:D

點評 衛(wèi)星變軌是近心或離心運動,根據(jù)提供的萬有引力和所需的萬有引力確定,同時要理解開普勒三定律.

練習冊系列答案
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B.電子繞核旋轉(zhuǎn)時不輻射電磁波,原子是穩(wěn)定的,原子光譜是線狀譜
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D.En代表電子繞核旋轉(zhuǎn)的動能,由rn=n2r1、En=$\frac{{E}_{1}}{{n}^{2}}$可知量子數(shù)n增大,則rn增大,En減小

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