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20．近几年我国在航空航天工业上取得了长足的进步，既实现了载人的航天飞行，又实现了航天员的出舱活动．如图所示，在某次航天飞行实验活动中，飞船先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点343千米的P处点火加速，由椭圆轨道1变成高度为343千米的圆轨道2．下列判断正确的是（　　）
A．飞船由椭圆轨道1变成圆轨道2的过程中机械能不断减小
B．飞船在圆轨道2上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道2上运动的角速度小于同步卫星运动的角速度
D．飞船在椭圆轨道1上的运行周期小于沿圆轨道2运行的周期

分析 飞船在飞行过程中只受地球万有引力作用，机械能守恒；运行过程，万有引力提供向心力，有牛顿第二定律或开普勒第三定律确定周期大小关系，飞船处于完全失重状态．

解答 解：A、飞船由椭圆轨道1变成圆轨道2的过程，要在P点加速然后改做圆轨道2的运动，故中机械能要增大，故A错误；
B、飞船在圆轨道2无动力飞行时，航天员出舱前后都处于失重状态，故B正确；
C、圆轨道2高度为343千米，而同步卫星的轨道高度为3.6×104km，由万有引力提供向心力可得$\frac{GMm}{{r}^{2}}={mω}^{2}r$，故r越大ω越小，故C错误；
D、由C分析可得，轨道半径越大，角速度越小，周期越长，故飞船在圆轨道2上的运行周期大于沿椭圆轨道1运行的周期，故D正确．
故选：BD．

点评 圆形轨道上，航天器受到的万有引力提供航天器做圆周运动的向心力，即万有引力产生的加速度等于向心加速度，无论航天器是否做圆周运动，空间某点航天器无动力飞行时的加速度即为万有引力加速度，此加速度只跟物体轨道半径有关，与运动状态无关

练习册系列答案
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8．一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压μ如图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则（　　）
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（1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小；
（2）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图象（在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正）；
（3）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小；（忽略空气、摩擦等一切阻力）
5．物体做平抛运动下列物理量不变的是（　　）
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12．将一物体从地面以初速度v0竖直向上抛出，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力大小恒为f，物体从抛出到落回地面全过程中的时间为t，则关于全过程，下列说法正确的是（　　）
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10．在如图所示中一矩形线圈abcd可绕OO′轴（OO′⊥B）转动，开始时线框平面与匀强磁场的磁感线垂直，下列说法正确的是：（　　）
A．ab和cd边对于产生感应电动势没有贡献
B．线框转过图示位置时，其中感应电动势为零
C．线框从图示位置转过90°时，其中感应电动势为零
D．线框从图示位置转过100°这段时间中，其中感应电动势有效值为零

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