题目内容

9.如图是某次发射载人宇宙飞船的过程中,先将飞船发射到圆形轨道I上,然后在P点变轨到椭圆轨道Ⅱ上,下列说法正确的是(  )
A.飞船在轨道Ⅰ上经过P点的速度一定小于第一宇宙速度
B.飞船在轨道Ⅱ上经过P点的速度一定小于第一宇宙速度
C.飞船在轨道Ⅱ上经过Q点的速度一定小于第一宇宙速度
D.飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点和从Q点到P点的过程中,宇航员都处于完全失重状态

分析 飞船做匀速圆周运动时,由万有引力提供向心力,由卫星的速度公式分析飞船的速度与第一宇宙速度的关系.飞船从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ上运动,必须在P点时,点火加速,使其速度增大做离心运动.根据加速度方向分析宇航员的状态.

解答 解:A、第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度,根据卫星的速度公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,知飞船在轨道Ⅰ上的速度一定小于近地卫星的速度,即一定小于第一宇宙速度.故A正确.
B、第一宇宙速度是卫星环绕地球附近做圆周运动的最大速度,飞船在轨道Ⅰ上经过P点时必须加速才能进入轨道Ⅱ,则飞船在轨道1上经过P点时的速度可能等于或大于第一宇宙速度,故B错误.
C、若飞船从轨道Ⅱ上的Q点变轨到Q点所在的圆轨道上必须加速,所以飞船在轨道Ⅱ上经过Q点的速度一定小于Q点所在圆轨道的速度,而该圆轨道的速度小于第一宇宙速度,所以飞船在轨道Ⅱ上经过Q点的速度一定小于第一宇宙速度,故C正确.
D、船在轨道Ⅱ上从P点到Q点和从Q点到P点的过程中,宇航员只受重力,所以处于完全失重状态,故D正确.
故选:ACD

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.

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