题目内容

【题目】如图所示,设地球半径为R,假设某地球卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,运行周期为T,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近地点B时,再次点火进入近地轨道Ⅲ绕地做匀速圆周运动,引力常量为G,不考虑其他星球的影响,则下列说法正确的是

A. 地球的质量可表示为

B. 该卫星在轨道Ⅲ上B点的速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率

C. 卫星在圆轨道Ⅰ和圆轨道Ⅲ上做圆周运动时,轨道Ⅰ上动能小,引力势能大,机械能小

D. 卫星从远地点A向近地点B运动的过程中,加速度变小

【答案】AB

【解析】

A、在轨道I上运动过程中,万有引力充当向心力,故有,解得,故选项A正确;

B、在轨道Ⅰ的A点需要减速做近心运动才能进入轨道Ⅱ,所以在在轨道Ⅱ上A点速率小于在轨道Ⅰ上A点的速率,根据 可得,可知在轨道III上B点速率大于在轨道Ⅰ上A点的速率,所以该卫星在轨道Ⅲ上B点的速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率,故选项B正确;

C、从B运动到A的过程中只受到地球引力作用,引力做负功,势能增加,由于轨道III上的速度大于在轨道Ⅰ的速度,所以动能减小,由于在轨道Ⅲ上B点点火加速机械能增加,在轨道Ⅱ上A点点火加速机械能增加,所以机械能增加,故选项C错误;

D、根据公式可得,所以轨道半径越大,向心加速度越小,故卫星从远地点A向近地点B运动的过程中,轨道变小,加速度变大,故选项D错误。

故选AB。

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