题目内容
14.2016年12月28日中午,我国首颗中学生科普卫星在太原卫星发射中心发射升空.,这颗被命名为“八一•少年行”的小卫星计划在轨运行时间将不少于180天.卫星长约12厘米,宽约11厘米,高约27厘米,入轨后可执行对地拍摄、无线电通汛、对地传输文件以及快速离轨试验等任务.假设根据实验需要将卫星由距地面高280km的圆轨道I调整进入距地面高330km的圆轨道Ⅱ,以下判断正确的是( )A. | 卫星在轨道I上运行的速度小于7.9km/s | |
B. | 为实现这种变轨,卫星需要向前喷气,减小其速度即可 | |
C. | 卫星在轨道Ⅱ上比在轨道I上运行的向心加速度大,周期小 | |
D. | 忽略卫星质量的变化,卫星在轨道Ⅱ上比在轨道I上动能小,引力势能大 |
分析 根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、向心加速度和周期的表达式,由题意知道周期变大,故轨道半径变大,速度变小,动能变小,引力势能变大.
解答 解:A、人造地球卫星的最大运行速度为7.9km/s,所以卫星在轨道1上运行的速度小于7.9km/s,故A正确;
B、卫星是由低轨道向高轨道变轨,需加速做离心运动,所以卫星需向后喷气,获得向前的动力,故B错误;
C、根据$a=\frac{GM}{{r}_{\;}^{2}}$,轨道Ⅱ比轨道Ⅰ高,向心加速度小,周期$T=\sqrt{\frac{4{π}_{\;}^{2}{r}_{\;}^{3}}{GM}}$,在轨道Ⅱ上周期大,故C错误;
D、卫星在轨道Ⅱ上比在轨道I上的速度减小,则动能减小,高度增大,则引力势能增大,故D正确;
故选:AD
点评 本题关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度、周期的表达式,再进行讨论.
练习册系列答案
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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 |
4.下列关于物体运动状态与其受力情况的描述中,正确的是( )
A. | 力是改变物体运动状态的原因 | |
B. | 物体所受合外力为零时一定处于静止状态 | |
C. | 物体所受合外力为零时一定做匀速直线运动 | |
D. | 做曲线运动的物体所受合力一定不为零 |
5.下列各组共点力中,不可能平衡的是( )
A. | 3N、4N和5N | B. | 9N、9N和9N | C. | 6N、1N和10N | D. | 3N、5N和8N |