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2008年9月25日,我國利用“神舟七號”飛船將航天員翟志剛、劉伯明、景海鵬成功送入太空,9月26日4時04分,“神舟七號”飛船成功變軌,由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔(約340km)的圓形軌道.已知飛船的質量為m,地球半徑為R,地面處的重力加速度為g,地球自轉的角速度為ω,則下列說法正確的是(  )
A、飛船在圓軌道上運動時的動能Ek滿足
1
2
m(R+h)2ω2Ek
1
2
mg(R+h)
B、飛船做勻速圓周運動時,運行速度小于7.9 km/s
C、飛船在圓軌道上運動時,航天員將不受重力作用
D、飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A形軌道時,需要在橢圓的遠地點處使飛船減速
分析:飛船的半徑變大,此時是在做離心運動,速度要變大才可以;
第一宇宙速度7.9km/s是發(fā)射衛(wèi)星的最小的發(fā)射速度,也是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大的環(huán)繞速度;
航天員在飛船中處于完全失重狀態(tài),受到的萬有引力即為所受重力,完全失重狀態(tài)并不是重力為零.
解答:解:A、飛船的運動周期小于地球的自轉周期,故飛船的角速度大于地球自轉的角速度ω,飛船的線速度v>ω(R+h),飛船的向心加速度a小于地球表面的重力加速度g,根據向心加速度公式a=
v2
R
可知飛船的線速度v2<g(R+h),故飛船在圓軌道上運動的動能滿足:
1
2
m(R+h)2ω2<Ek
1
2
mg(R+h),故A正確.
B、7.9km/s是衛(wèi)星繞地球運動的最大的環(huán)繞速度,是衛(wèi)星在地球表面做圓周運動時的速度,半徑越大,速度越小,神舟七號距地面高度為340km,所以它的速度要小于7.9km/s,故B正確.
C、飛船在圓軌道上運動時,航天員仍受重力的作用,但是重力作為了人做圓周運動的向心力,所以人處于完全失重狀態(tài),故C錯.
D、飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A形軌道時,軌道半徑變大,要使飛船做離心運動才可以,所以在橢圓的遠地點處要使飛船加速,飛船才可以做離心運動,變成圓軌道.故D錯.
故選:AB.
點評:本題考察學生對衛(wèi)星繞地球做圓周運動的理解,衛(wèi)星做圓周運動時,萬有引力作為向心力,衛(wèi)星都處于失重狀態(tài).
練習冊系列答案
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(3)飛船的向心加速度大。

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(2)飛船在預定圓軌道上飛行速度v的大。

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