题目内容
9.我国的“神舟十一号”载人航天飞船于2016年10月17日发射升空,入轨两天后,与“天宫二号”进行对接,假定对接前,“天宫二号”在图所示的轨道3上绕地球做匀速圆周运动,而“神舟十一号”在图中轨道1上的P点瞬间改变其速度大小,使其运行的轨道变为椭圆轨道2,并在椭圆轨道2与轨道3的切点与“天宫二号”进行对接,图中P、Q、K三点位于同一直线上,则( )A. | “神舟十一号”在P点轨道1的加速度大于轨道2的加速度 | |
B. | 如果“天宫二号”位于K点时“神舟十一号”在P点处变速,则两者第一次到达Q点即可对接 | |
C. | “神舟十一号”沿椭圆轨道2从P点飞向Q点过程中机械能不断增大 | |
D. | 为了使对接时两者的速度相同,“神舟十一号”到达Q点时应稍微加速 |
分析 卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力,据此可以分析不同半径上圆周运动的速度大小、角速度大小和加速度大小.
当万有引力刚好提供卫星所需向心力时 卫星正好可以做匀速圆周运动
1.若是供大于需 则卫星做逐渐靠近圆心的运动
2.若是供小于需 则卫星做逐渐远离圆心的运动
解答 解:A、据万有引力提供向心力列出等式:$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=ma$,加速度$a=\frac{GM}{{r}_{\;}^{2}}$,所以“神州十一号”在P点轨道1P点的加速度等于轨道2上的加速度,故A错误;
B、圆轨道3的轨道半径大于椭圆轨道2的半长轴,根据开普勒第三定律,“神舟十一号”在圆轨道3的周期大于椭圆轨道2的周期,所以如果“天宫二号”位于K点时“神舟十一号”在P点处变速,两者第一次不是同时到P点,则两者不能第一次到达Q点实现对接,故B错误;
C、“神州十一号”沿椭圆轨道2从P点飞向Q点过程中,只有重力做功,机械能守恒,故C错误;
D、“神州十一号”在椭圆轨道2运动,“天宫二号”在圆轨道3运动,由2轨道变轨到3轨道需加速,所以为了使对接时两者的速度相同,“神州十一号”到达Q点时应稍微加速,故D正确;
故选:D
点评 该题考查卫星的变轨问题,关键明确卫星在圆轨道运行时,万有引力提供向心力,卫星在轨道上的运动过程中只有重力做功,机械能守恒;而变轨的时候,需要点火加速或减速.
练习册系列答案
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