Question

【题目】牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想，物体抛出的速度很大时，就不会落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。如图所示，将物体从一座高山上的O点水平抛出，抛出速度一次比一次大，落地点一次比一次远，设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道。已知B是圆形轨道，C、D是椭圆轨道，在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力，永远地离开地球，空气阻力和地球自转的影响不计，则下列说法正确的是（ ）

A. 物体从O点抛出后，沿轨道A运动落到地面上，物体的运动可能是平抛运动

B. 在轨道B上运动的物体，抛出时的速度大小为11.2km/

C. 使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道，这个圆轨道可以过O点

D. 在轨道E上运动的物体，抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s

Answer 1

【答案】AC

【解析】

（1）第一宇宙速度是最小的卫星发射速度，却是最大的环绕速度；

（2）当物体以第一宇宙速度被抛出，它的运动轨道为一圆周；当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间，它的运动轨迹为一椭圆；当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间，物体将摆脱地球引力，成为绕太阳运动的行星；当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度，物体必然会离开太阳系；

（3）卫星变轨时的位置点，是所有轨道的公共切点。

A、物体抛出速度v＜7.9km/s时必落回地面，若物体运动距离较小时，物体所受的万有引力可以看成恒力，故物体的运动可能是平抛运动，A正确；

B、在轨道B上运动的物体，相当于地球的一颗近地卫星，抛出线速度大小为7.9km/s，B错误；

C、轨道C、D上物体，在O点开始变轨到圆轨道，圆轨道必然过O点，C正确；

D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时，物体将离开太阳系，故D错误。