Question

泰州靖江籍火箭专家宋征宇，因出色参与“神舟”号宇宙飞船的发射工作而荣获2008年度“全国十大杰出青年”称号，为我们树立了良好的学习榜样．发射“神舟”飞船的基本方法是：如图所示，先用火箭将飞船送入一个椭圆轨道，当飞船到达远地点P时，打开飞船上的发动机，使之进入绕地球（图中用Q表示）运行的圆形轨道．假设飞船在轨道改变前后的质量不变，那么，飞船在圆形轨道上的某一点与在椭圆轨道的远地点相比（　　）

A、速度减小了

B、加速度增大了

C、引力势能增大了

D、机械能增大了

Answer 1

分析：当万有引力刚好提供飞船所需向心力时，飞船正好可以做匀速圆周运动；若是供大于需，则飞船做逐渐靠近圆心的运动，轨道降低；若是供小于需，则飞船做逐渐远离圆心的运动，轨道升高．

解答：解：A、在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，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．即飞船在圆形轨道上的某一点与在椭圆轨道的远地点相比速度变大，故A错误．
B、飞船受地球的万有引力就是卫星的合力．根据牛顿第二定律得：a=

F

m

=

GM

r2

，M为地球质量，r为飞船到地球中心的距离．所以飞船在圆形轨道上的某一点与在椭圆轨道的远地点相比，加速度不变．故B错误．
C、D：飞船在圆形轨道上的某一点与在椭圆轨道的远地点相比引力大小和距离都一样，故引力势能不变，但动能较大，所以机械能较大，故C错误、D正确．
故选D．

点评：本题要求知道卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．