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2005年10月12日,“神舟”六号顺利升空入轨,14日5时56分,“神舟”六号飞船进行轨道维持,飞船发动机点火工作了6.5s.所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定运行.如果不进行轨道维持,由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,轨道高度会逐渐缓慢降低,在这种情况下,下列说法中正确的是( )
A.飞船受到的万有引力逐渐增大,线速度逐渐减小
B.飞船的向心加速度逐渐增大,周期逐渐减小,线速度和角速度都逐渐增大
C.飞船的动能、重力势能和机械能都逐渐减小
D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐增大
【答案】分析:根据万有引力提供向心力,由万有引力定律和向心力公式得到向心加速度、线速度、周期、角速度等等物理量与轨道半径的关系,再分析各物理量的变化.
解答:解:A、B根据万有引力提供向心力,得G=ma=m=m=mω2r.得:a=,T=2π,v=,ω=
可见,随着高度的下降,飞船的轨道半径r减小,则由上式得知:万有引力F逐渐增大,线速度v增大,向心加度a增大,周期T减小,角速度ω增大.故A错误,B正确.
C、D轨道高度逐渐降低,即飞船的高度降低、重力势能减少,速度将增大、动能增大,重力势能转化为动能;由于飞船受轨道上稀薄空气的影响,飞船要克服空气阻力做功,飞船的机械能减少,转化为内能,故C、D错误.
故选B
点评:此题考查了万有引力提供向心力公式的直接应用,利用好“飞船受轨道上稀薄空气的影响---受空气阻力作用”是本题的关键.
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