Question

2008年9月25日，我國(guó)利用“神舟七號(hào)”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(shí)04分，“神舟七號(hào)”飛船成功變軌，由原來(lái)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(zhì)量為m，地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A．飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A形軌道時(shí)，需要在橢圓的遠(yuǎn)地點(diǎn)處使飛船減速
• B．飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行速度小于7.9km/s
• C．飛船在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，航天員將不受重力作用
• D．飛船在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能E_k滿足

  1

  2

  m（R+h）²ω²＜E_k＜

  1

  2

  mg（R+h）

Answer 1

分析：飛船的半徑變大，此時(shí)是在做離心運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)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(wàn)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、飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A形軌道時(shí)，軌道半徑變大，要使飛船做離心運(yùn)動(dòng)才可以，所以在橢圓的遠(yuǎn)地點(diǎn)處要使飛船加速，飛船才可以做離心運(yùn)動(dòng)，變成圓軌道，故A錯(cuò)誤．
B、7.9km/s是衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的最大的環(huán)繞速度，是衛(wèi)星在地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，半徑越大，速度越小，神舟七號(hào)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(yùn)動(dòng)時(shí)，航天員仍受重力的作用，但是重力作為了人做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以人處于完全失重狀態(tài)，所以C錯(cuò)誤．
D、飛船的運(yùn)動(dòng)周期小于地球的自轉(zhuǎn)周期，故飛船的角速度大于地球自轉(zhuǎn)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(jù)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(yùn)動(dòng)的動(dòng)能滿足：

1

2

m（R+h）²ω²＜E_k＜

1

2

mg（R+h），所以D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考察學(xué)生對(duì)衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的理解，衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力作為向心力，衛(wèi)星都處于失重狀態(tài)．