Question

据报道，2010年我国成功试飞了“神龙号”空天飞机，它能以每小时2万公里左右的速度在距离地面几万米高的大气层中飞行，而且可以直接加速进入大气层外的地球卫星轨道，成为航天飞机．如图，假设空天飞机原来是在大气层内沿圆周I绕地球做匀速飞行，后加速通过转移轨道Ⅱ进入太空轨道Ⅲ（地球卫星轨道）做圆周运动．下面说法中正确的是（　　）

A．在圆周I上，空天飞机的运行速度可能大于第一宇宙速度

B．在轨道Ⅲ上，空天飞机运行的加速度小于地面重力加速度

C．在圆周I上，空天飞机所受合外力提供向心力

D．轨道Ⅲ越高，空天飞机绕地球运行的角速度越大

Answer 1

A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．
所以在圆周I上，空天飞机的运行速度不可能大于第一宇宙速度，故A错误．
B、研究空天飞机绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：

GMm

r2

=ma，
a=

GM

r2

，其中M为地球质量，r为轨道半径．
所以在轨道Ⅲ上，空天飞机运行的加速度小于地面重力加速度，故B正确．
C、空天飞机原来是在大气层内沿圆周I绕地球做匀速飞行，根据圆周运动知识知道由所受合外力提供向心力．故C正确．
D、研究空天飞机绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：

GMm

r2

=mω²r，
ω=

GM r3

，其中M为地球质量，r为轨道半径．
所以轨道Ⅲ越高，空天飞机绕地球运行的角速度越小，故D错误．
故选BC．