问题 多选题

新型“长征”运载火箭,将飞船向上送至近地轨道1,飞船与火箭分离后在轨道1上运行,在Q点开启发动机短时间向外喷射高速气体使飞船加速,关闭发动机后飞船沿椭圆轨道2运行,到达P点开启发动机再次使飞船加速,使飞船速率符合圆轨道3的要求,进入轨道3后绕地球作圆周运动,利用同样的方法使飞船离地球越来越远,下列说法正确的是(  )

A.飞船在轨道1上的速率大于在轨道3上的速率

B.飞船在轨道2上从Q点到P点过程中,速率逐渐变大

C.飞船在轨道1上经过Q点的速率大于飞船在轨道2上经过Q点的速率

D.飞船在轨道1上经过Q点的加速度等于飞船在轨道2上经过Q点的加速度

答案

A、研究卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,

GMm 
r
=m
v2
r
得出:v=
GM
r
,表达式里M为中心体星球的质量,r为运动的轨道半径.

又因为r1<r3,所以v1>v3.故A正确.

B、因为飞船在轨道上飞行只受引力,根据机械能守恒条件知道,飞船在椭圆轨道上飞行时机械能守恒,由于远地点的势能大于近地点势能,所以远地点的动能就小于近地点的动能.所以P点速率小于Q点速率.即飞船在轨道2上从Q点到P点过程中,速率逐渐减小.故B错误.

C、飞船在圆形轨道1运动,到达轨道的Q点时点火变轨进入椭圆轨道2是做逐渐远离地心的运动,要实现这个运动必须万有引力小于飞船所需向心力,所以应给飞船加速,增加所需的向心力.所以飞船在轨道1上经过Q点的速率小于飞船在轨道2上经过Q点的速率,故C错误.

D、根据万有引力提供向心力,即

GMm 
r
=ma,

a=

GM 
r
,飞船在轨道1上经过Q点和飞船在轨道2上经过Q点的轨道半径相等,所以加速度也相等.故D正确.

故选AD.

判断题
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