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【题目】牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想,物体抛出的速度很大时,就不会落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星。如图所示,将物体从一座高山上的O点水平抛出,抛出速度一次比一次大,落地点一次比一次远,设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道。已知B是圆形轨道,C、D是椭圆轨道,在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力,永远地离开地球,空气阻力和地球自转的影响不计,则下列说法正确的是( )

A. 物体从O点抛出后,沿轨道A运动落到地面上,物体的运动可能是平抛运动

B. 在轨道B上运动的物体,抛出时的速度大小为11.2km/

C. 使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道,这个圆轨道可以过O

D. 在轨道E上运动的物体,抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s

【答案】AC

【解析】

(1)第一宇宙速度是最小的卫星发射速度,却是最大的环绕速度;

(2)当物体以第一宇宙速度被抛出,它的运动轨道为一圆周;当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间,它的运动轨迹为一椭圆当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间,物体将摆脱地球引力成为绕太阳运动的行星当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度物体必然会离开太阳系;

(3)卫星变轨时的位置点是所有轨道的公共切点。

A、物体抛出速度v<7.9km/s时必落回地面,若物体运动距离较小时,物体所受的万有引力可以看成恒力,故物体的运动可能是平抛运动,A正确;

B、在轨道B上运动的物体,相当于地球的一颗近地卫星,抛出线速度大小为7.9km/s,B错误

C、轨道C、D上物体,在O点开始变轨到圆轨道,圆轨道必然过O点,C正确;

D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时,物体将离开太阳系,故D错误

练习册系列答案
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