Question

“神舟”七號實現了航天員首次出艙．如圖所示飛船先沿橢圓軌道1飛行，然后在遠地點P處變軌后沿圓軌道2運行，在軌道2上周期約為90分鐘．則下列判斷正確的是（　　）

A、飛船沿橢圓軌道過P點時的速度與沿圓軌道過P點時的速度相等

B、飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態

C、飛船在圓軌道的角速度大于同步衛星運行的角速度

D、飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點P處時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度

Answer 1

分析：飛船在橢圓軌道上運動時在近地點做離心運動，在遠地點做近心運動，根據相應運動條件判斷速度大小問題，飛船在軌道上運動的加速由萬有引力產生，決定加速度的大小是萬有引力的大小，飛船上的物體處于失重狀態．

解答：解：
A、P點是橢圓軌道的遠地點，飛船飛經該點時將做的近心運動滿足G

mM

r2

＞m

v 2 1

r

，飛船在軌道2上做圓周運動經過P點時滿足G

mM

r2

=m

v 2 2

r

，根據運動條件知v₁＜v₂，故A錯誤；
B、飛船在圓軌道上做勻速圓周運動，萬有引力完全提供向心力，故航天員出艙前后都處于失重狀態，故B正確；
C、飛船在軌道2上周期大約為90分鐘，而同步衛星的周期為24h，故知圓軌道上周期小于同步衛星周期，角速度大于同步衛星的角速度，故C正確；
D、飛船在P點時的加速度由萬有引力產生，不管沿圓軌道還是橢圓軌道衛星在P點所受萬有引力大小相等，故產生的加速度亦相同，故D錯誤．
故選BC

點評：正確理解飛船變軌前后的運動，知道近心運動的條件和圓周運動的條件是解決本題的關鍵．