题目内容

17.2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示.关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有(  )
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度

分析 根据开普勒第三定律比较航天飞机在两个轨道上的周期大小.根据万有引力的大小,通过牛顿第二定律比较加速度的大小.通过万有引力做功比较A、B两点的速度大小.由轨道Ⅱ上的A点进入轨道Ⅰ,需加速,使得万有引力等于所需的向心力.

解答 解:A、在轨道Ⅱ上由A点到B点,万有引力做正功,动能增加,则A点的速度小于B点的速度.故A错误.
B、由轨道Ⅱ上的A点进入轨道Ⅰ,需加速,使得万有引力等于所需的向心力.所以在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的速度.故B错误.
C、根据$\frac{{r}^{3}}{{T}^{2}}$知,由于轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径,则飞船在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期.故C正确.
D、航天飞机在轨道Ⅱ上经过A点和轨道Ⅰ上经过A的万有引力相等,根据牛顿第二定律知,加速度相等.故D错误.
故选:C.

点评 解决本题的关键知道变轨的原理,以及掌握开普勒第三定律,并且能灵活运用.

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