Question

9．如图是某次发射载人宇宙飞船的过程中，先将飞船发射到圆形轨道I上，然后在P点变轨到椭圆轨道Ⅱ上，下列说法正确的是（　　）

• A． 飞船在轨道Ⅰ上经过P点的速度一定小于第一宇宙速度
• B． 飞船在轨道Ⅱ上经过P点的速度一定小于第一宇宙速度
• C． 飞船在轨道Ⅱ上经过Q点的速度一定小于第一宇宙速度
• D． 飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点和从Q点到P点的过程中，宇航员都处于完全失重状态

Answer 1

分析 飞船做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，由卫星的速度公式分析飞船的速度与第一宇宙速度的关系．飞船从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ上运动，必须在P点时，点火加速，使其速度增大做离心运动．根据加速度方向分析宇航员的状态．

解答 解：A、第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，根据卫星的速度公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，知飞船在轨道Ⅰ上的速度一定小于近地卫星的速度，即一定小于第一宇宙速度．故A正确．
B、第一宇宙速度是卫星环绕地球附近做圆周运动的最大速度，飞船在轨道Ⅰ上经过P点时必须加速才能进入轨道Ⅱ，则飞船在轨道1上经过P点时的速度可能等于或大于第一宇宙速度，故B错误．
C、若飞船从轨道Ⅱ上的Q点变轨到Q点所在的圆轨道上必须加速，所以飞船在轨道Ⅱ上经过Q点的速度一定小于Q点所在圆轨道的速度，而该圆轨道的速度小于第一宇宙速度，所以飞船在轨道Ⅱ上经过Q点的速度一定小于第一宇宙速度，故C正确．
D、船在轨道Ⅱ上从P点到Q点和从Q点到P点的过程中，宇航员只受重力，所以处于完全失重状态，故D正确．
故选：ACD

点评 解决本题的关键掌握卫星变轨的原理，以及掌握万有引力提供向心力，知道线速度、周期与轨道半径的关系．