问题
选择题
飞船由近地点200km椭圆轨道变轨到远地点343km圆轨道上飞行( )
A.速度变小,周期变长,角速度变小,势能增加
B.速度变大,周期变短,角速度变大,势能增加
C.速度变小,周期变长,角速度变小,势能减少
D.速度变大,周期变短,角速度变大,势能减少
答案
飞船绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设飞船的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
F=G
,F向=mMm r2
=mω2r=m(v2 r
)2r,由F=F向,因而G2π T
=mMm r2
=mω2r=m(v2 r
)2r,解得:2π T
v=
①T=GM r
=2π2πr v
②ω=r3 GM
③,在飞船变轨过程中,万有引力做负功,势能增加.故A正确;GM r3
故选A.