精英家教網(wǎng)如圖所示,O點是地心,地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g.現(xiàn)有一宇宙飛船繞地球沿箭頭方向無動力飛行,其運動軌跡是焦點位于地心的橢圓,該飛船運動中某時刻恰好經(jīng)過距地心2R的P點.為研究方便,忽略地球的自轉(zhuǎn)及地球表面的大氣,則( 。
A、飛船經(jīng)過P點的速率一定增大
B、飛船經(jīng)過P點的速度大小一定是
gR
2
C、飛船在P點的加速度大小一定是
g
4
D、飛船經(jīng)過P的速度大小可能超過第二宇宙速度
分析:根據(jù)萬有引力等于重力和萬有引力提供向心力分別求出P點的加速度和衛(wèi)星經(jīng)過P點的速度.根據(jù)加速度方向判斷物體的運動狀態(tài).飛船經(jīng)過P的速度大小不可能超過第二宇宙速度,否則飛船將脫離地球束縛,不再繞地球運動.
解答:解:飛船繞地球沿箭頭方向無動力飛行,只受地球引力,機械能守恒,飛船經(jīng)過P點力地球越來越遠(yuǎn),勢能增大,則動能必定減小,故速率一定減小,故A錯誤.
C、地球表面處重力等于萬有引力G
GMm
R2
=mg,所以g=
GM
R2

在P點,G
Mm
r2
=ma,得a=
GM
r2
,因為r=2R,所以a=
g
4
.故C正確.
B、在橢圓軌道上飛船經(jīng)P點做離心運動,此時滿足萬有引力小于P點所需向心力即mg′<m
v2
2R
,解得v>
2g′R
,因為g′=
g
4
,則衛(wèi)星在P點的速度大于
gR
2
.故B錯誤.
D、飛船經(jīng)過P的速度大小不可能超過第二宇宙速度,否則飛船將脫離地球束縛,不再繞地球運動.故D錯誤.
故選:C.
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩個理論,并能熟練運用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

神舟六號飛船飛行到第5圈時,在地面指揮控制中心的控制下,由橢圓軌 道轉(zhuǎn)變?yōu)閳A軌道.軌道的示意圖如圖所示,O為地心,軌道1是變軌前的橢圓軌道,軌道2是變軌后的圓軌道.飛船沿橢圓軌道通過Q點的速度和加速度的大小分別設(shè)為v1和a1,飛船沿圓軌道通過Q點的速度和加速度的大小分別設(shè)為v2和a2,比較v1和v2、a1 和a2的大小,有( 。

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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年浙江省高三上期中考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,O點是地心,地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g.現(xiàn)有一宇宙飛船繞地球沿箭頭方向無動力飛行,其運動軌跡是焦點位于地心的橢圓,該飛船運動中某時刻恰好經(jīng)過距地心2R的P點。為研究方便,忽略地球的自轉(zhuǎn)及地球表面的大氣,則

A.飛船經(jīng)過P點的速率一定增大

B.飛船經(jīng)過P點的速度大小一定是

C.飛船在P點的加速度大小一定是g/4

D.飛船經(jīng)過P的速度大小可能超過第二宇宙速度

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,O點是地心,地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g.現(xiàn)有一宇宙飛船繞地球沿箭頭方向無動力飛行,其運動軌跡是焦點位于地心的橢圓,該飛船運動中某時刻恰好經(jīng)過距地心2RP點。為研究方便,忽略地球的自轉(zhuǎn)及地球表面的大氣,則

A.飛船經(jīng)過P點的速率一定增大

B.飛船經(jīng)過P點的速度大小一定是

C.飛船在P點的加速度大小一定是g/4

D.飛船經(jīng)過P的速度大小可能超過第二宇宙速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,O點是地心,地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g.現(xiàn)有一宇宙飛船繞地球沿箭頭方向無動力飛行,其運動軌跡是焦點位于地心的橢圓,該飛船運動中某時刻恰好經(jīng)過距地心2RP點。為研究方便,忽略地球的自轉(zhuǎn)及地球表面的大氣,則

A.飛船經(jīng)過P點的速率一定增大

B.飛船經(jīng)過P點的速度大小一定是

C.飛船在P點的加速度大小一定是g/4

D.飛船經(jīng)過P的速度大小可能超過第二宇宙速度

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