Question

3．如图所示，一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动．经P点时，启动推进器短时间向前喷气使其变轨，2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道．则飞行器（　　）

• A． 变轨后将沿轨道3运动
• B． 相对于变轨前运行周期变长
• C． 变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等
• D． 变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等

Answer 1

分析 飞行器做圆周运动，万有引力提供向心力，根据题意确定飞行器受到如何变化，然后应用万有引力定律与牛顿第二定律分析答题．

解答 解：由于在P点推进器向前喷气，故飞行器将做减速运动，受到v减小，飞行器做圆周运动需要的向心力：m$\frac{{v}^{2}}{r}$减小，小于在P点受到的万有引力：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$，则飞行器将开始做近心运动，轨道半径r减小．
A、因为飞行器做近心运动，轨道半径减小，故将沿轨道3运动，故A正确；
B、根据开普勒行星运动定律知，卫星轨道半径减小，则周期减小，故B错误；
C、因为变轨过程是飞行器向前喷气过程，故是减速过程，所以变轨前后经过P点的速度大小不相等，故C错误；
D、飞行器在轨道P点都是由万有引力产生加速度，因为在同一点P，万有引力产生的加速度大小相等，故D正确．
故选：AD．

点评 能根据飞行器向前喷气判断飞行器速度的变化，再根据做匀速圆周运动的条件求确定物体做近心运动，熟知飞行器变轨原理是解决本题的关键．