Question

2013年6月11日17時(shí)38分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心準(zhǔn)時(shí)發(fā)射了“神舟十號(hào)飛船”．經(jīng)過(guò)幾次變軌后進(jìn)入預(yù)定軌道與“天宮一號(hào)”對(duì)接，如圖所示，飛船由近地圓軌道l處發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣通過(guò)橢圓軌道2變軌到遠(yuǎn)地圓軌道3．軌道1與軌道2相切于a點(diǎn)，軌道2與軌道3相切于b點(diǎn)．完成預(yù)定任務(wù)后安全返回．則下面說(shuō)法正確的是（　�。�

A．在軌道1上運(yùn)行的角速度小于軌道3上運(yùn)行的角速度

B．在軌道1上過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速度大于軌道2上過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速度

C．在軌道3上過(guò)b點(diǎn)時(shí)的加速度大于軌道2上過(guò)b點(diǎn)時(shí)的加速度

D．在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)做無(wú)動(dòng)力飛行，從a點(diǎn)到b點(diǎn)機(jī)械能守恒

Answer 1

分析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力計(jì)算加速度與軌道半徑的關(guān)系，判斷在軌道1上運(yùn)行的角速度與在軌道3上運(yùn)行的角速度大小關(guān)系；
由軌道1上的a點(diǎn)進(jìn)入軌道2，需加速，做離心運(yùn)動(dòng)；
根據(jù)萬(wàn)有引力的大小，通過(guò)牛頓第二定律比較加速度的大小；
在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)做無(wú)動(dòng)力飛行，只受到地球的引力，只有地球的引力做功．

解答：解：A、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力G

Mm

r2

=mω2r，得ω=

GM r3

，軌道越高角速度越小，故在軌道1上運(yùn)行的角速度大于軌道3上運(yùn)行的角速度，故A錯(cuò)誤．
B、在軌道1上經(jīng)過(guò)a點(diǎn)，在該位置加速，使萬(wàn)有引力小于向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，才能進(jìn)入軌道2，所以在軌道1上過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速度小于軌道2上過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速度，故B錯(cuò)誤．
C、在軌道3上經(jīng)過(guò)b點(diǎn)所受的萬(wàn)有引力等于在軌道2上經(jīng)過(guò)b的萬(wàn)有引力，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度相等．故C錯(cuò)誤．
D、在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)做無(wú)動(dòng)力飛行，只受到地球的引力，只有地球的引力做功，則機(jī)械能守恒，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)宇宙速度的了解和衛(wèi)星如何變軌的理解，可以根據(jù)離心運(yùn)動(dòng)知識(shí)理解衛(wèi)星變軌的問(wèn)題．