Question

3．我國成功實施了“神舟”七號載人航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙．若飛船先沿橢圓軌道1飛行，后在遠地點343km處點火加速，由橢圓軌道1變成高度為343km的圓軌道2，在圓軌道2上飛船的運行周期約為90min．下列判斷正確的是（　�。�

• A． 飛船變軌前后的速度大小相等
• B． 飛船在此圓軌道上運動的角速度等于同步衛(wèi)星運動的角速度
• C． 飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
• D． 飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點P時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度

Answer 1

分析 根據(jù)周期大小確定角速度的大小關(guān)系．根據(jù)飛船所受的萬有引力提供圓周運動向心力，通過牛頓第二定律比較加速度的大�。�

解答 解：A、在軌道1上運動至P點時飛船做近心運動，滿足$G\frac{mM}{{r}^{2}}＞m\frac{{v}_{1}^{2}}{r}$，飛船在軌道2上做圓周運動滿足$G\frac{mM}{{r}^{2}}=m\frac{{v}_{2}^{2}}{r}$，同在P點r相同，故可知，飛船變軌后速度大小不相等，故A錯誤；
B、因為在圓軌道上的周期小于同步衛(wèi)星的周期，故在圓軌道上的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，故B錯誤；
C、飛船在圓軌道上運動時，萬有引力完全提供圓周運動向心力故航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，故C正確；
D、飛船變軌前后都只受萬有引力作用，故在同一地點P時的加速度大小相等，故D錯誤．
故選：C．

點評 衛(wèi)星在圓軌道上運動時萬有引力完全提供圓周運動向心力，掌握衛(wèi)星的變軌原理是正確解題的關(guān)鍵．