Question

20．如圖所示，我國(guó)所建的空間站在軌道2上繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此圓軌道上空間站運(yùn)行周期約為480分鐘，一航天飛機(jī)欲與空間站在P處對(duì)接，已知關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在地球引力作用下在軌道1上運(yùn)行，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 航天飛機(jī)向P處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度越來(lái)越大
• B． 空間站在軌道2運(yùn)行的角度速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度
• C． 空間站在軌道2運(yùn)行通過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度比航天飛機(jī)在軌道1運(yùn)行時(shí)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大
• D． 若還知地球質(zhì)量，則可以求出空間站距離地球表面的高度

Answer 1

分析 根據(jù)萬(wàn)有引力做功情況判斷動(dòng)能增加還是減�。�
在2軌道上到達(dá)P處速度比較大，所需的向心力比較大，萬(wàn)有引力不夠提供向心力，航天飛機(jī)做離心運(yùn)動(dòng)，要想進(jìn)入圓軌道1需減速．

解答 解：A、航天飛機(jī)關(guān)閉動(dòng)力后，航天飛機(jī)向P處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，萬(wàn)有引力做負(fù)功，動(dòng)能減小，速度逐漸減小．故A錯(cuò)誤．
B、我國(guó)所建的空間站在軌道2上繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此圓軌道上空間站運(yùn)行周期約為480分鐘，地球自轉(zhuǎn)的周期T=24h=1140分鐘，
根據(jù)ω=$\frac{2π}{T}$得空間站在軌道2運(yùn)行的角度速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故B正確；
C、要想進(jìn)入圓軌道2需加速，航天飛機(jī)做離心運(yùn)動(dòng)，所以空間站在軌道2運(yùn)行通過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度比航天飛機(jī)在軌道1運(yùn)行時(shí)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大，故C正確；
D、根據(jù)地球衛(wèi)星萬(wàn)有引力提供向心力$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{4π}^{2}r}{{T}^{2}}$
r=R+h，由于不知道地球半徑，所以不能求出空間站距離地球表面的高度，故D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 該題考查萬(wàn)有引力與航天，這類問(wèn)題的關(guān)鍵是萬(wàn)有引力提供向心力．屬于基礎(chǔ)題目．