Question

2008年9月我国成功实施了“神舟七号”载人航天飞行并首次实现了航天员出舱．飞船沿椭圆轨道1飞行，后在远地点343km处的P点加速，由椭圆轨道1变成高度343km的圆轨道2，在此圆轨道2上飞行运行周期约为90min，下列判断正确的是（　　）

A．飞船在圆轨道上运行时航天员出舱前后都是处于失重状态

B．飞船在此圆轨道上运动的线速度大于同步卫星运动的线速度

C．飞船变轨前后通过椭圆轨道远地点P时的加速度相等

D．飞船变轨前的机械能大于变轨后的机械能

Answer 1

分析：飞船在圆轨道上运行时，航天员处于完全失重状态．根据万有引力提供向心力得出周期、线速度与轨道半径的关系，通过周期的大小得出轨道半径的大小，从而得出线速度的大小．根据飞船变轨前后所受的万有引力，根据牛顿第二定律比较加速度的大小．飞船变轨时，需加速，使得万有引力等于向心力，机械能增大．

解答：解：A、飞船在圆轨道上运行，航天员处于完全失重状态，故A正确；
B、同步卫星的周期为24h，大于飞船在轨道2上的周期，根据

GMm

r2

=m

v2

r

=mr(

2π

T

)2，则T=

4π2r3 GM

，v=

GM r

，知同步卫星的周期大，则轨道半径大，所以线速度小．故B正确．
C、飞船在轨道1、2上运行通过P点，万有引力相同，则加速度相同，C正确．
D、飞船由轨道1到轨道2，需要在P点加速，所以变轨后的机械能大，则D错误；
故选ABC．

点评：解决本题的关键掌握卫星变轨的原理，以及掌握万有引力提供向心力，知道线速度、周期与轨道半径的关系．