题目内容

11.如图为飞船发射过程中某个阶段的示意图,飞船先沿实线椭圆轨道飞行,然后在A处点火加速变轨,由实线椭圆轨道变成虚线圆轨道,在虚线圆轨道上飞船运行周期约为100min.下列判断正确的是(  )
A.全过程中飞船内的物体一直处于超重状态
B.飞船在椭圆轨道上的运行周期大于100 min
C.在圆轨道上运行时飞船的角速度大于同步卫星运动的角速度
D.飞船沿椭圆轨道通过A点时的加速度大于沿圆轨道通过A点时的加速度

分析 由开普勒定律可知轨道半径大的周期大,万有引力提供向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律列式比较线速度、角速度,向心加速度的大小等的表达式,由此可以判断各个选项.

解答 解:A、正常运行中的飞船内的物体处于完全失重状态,则A错误
B、由开普勒定律可知轨道半径大的周期大,则在椭圆轨道上的运行周期小于100 min,则B错误
C、在圆轨道上运行时飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,由万有引力提供向心力:$G\frac{mM}{{r}^{2}}$=mr$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$,得T=2$π\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,
则其周期小于同步卫星的周期,角速度大于同步卫星的角速度,则C正确
D、在同一点受力一样,加速度相同,则D错误
故选:C

点评 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,并能根据题意结合向心力的几种不同的表达形式,选择恰当的向心力的表达式.

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