题目内容

14.如图所示是某卫星绕地球飞行的三条轨道,其中轨道1是近地圆形轨道,轨道2和3是变轨后的椭圆轨道,它们相切于A点.卫星在轨道1上运行时经过A点的速率为v,加速度大小为a,下列说法正确的是(  )
A.卫星在轨道2上经过A点时的速率大于v
B.卫星在轨道2上经过A点时的加速度大于a
C.卫星在轨道2上运行的周期大于在轨道3上运行的周期
D.卫星在轨道2上具有的机械能大于在轨道3上具有的机械能

分析 根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度和向心力的表达式进行讨论;根据万有引力定律公式和牛顿第二定律公式列式判断加速度大小

解答 解:A、卫星在轨道1上的速度为v,要过渡到轨道2,在A点应加速做离心运动,所以卫星在椭圆轨道2上经过A点时的速度大于v,故A正确.
    B、卫星在A点的受力为万有引力,不论属于哪个轨道力都相等,则加速度相等.则B错误
    C、由开普勒定律知运动轨道的半长轴越大,周期越大,因2的轨道小,则其周期小,3的轨道大,则其周期长,则C错误
    D、以在A点为例,在轨道3上的A点与轨道2上的A点的速度大,则其动能大,而重力势能相等,则其机械能大.则D错误
故选:A

点评 本题考查卫星的变轨和离心运动等知识,关键抓住万有引力提供向心力,先列式求解出线速度和角速度的表达式,再进行讨论

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