Question

據報道，2010年我國成功試飛了“神龍號”空天飛機，它能以每小時2萬公里左右的速度在距離地面幾萬米高的大氣層中飛行，而且可以直接加速進入大氣層外的地球衛星軌道，成為航天飛機．如圖，假設空天飛機原來是在大氣層內沿圓周I繞地球做勻速飛行，后加速通過轉移軌道Ⅱ進入太空軌道Ⅲ（地球衛星軌道）做圓周運動．下面說法中正確的是（　　）

A．在圓周I上，空天飛機的運行速度可能大于第一宇宙速度

B．在軌道Ⅲ上，空天飛機運行的加速度小于地面重力加速度

C．在圓周I上，空天飛機所受合外力提供向心力

D．軌道Ⅲ越高，空天飛機繞地球運行的角速度越大

Answer 1

A、第一宇宙速度是近地衛星的環繞速度，也是最大的圓周運動的環繞速度．
所以在圓周I上，空天飛機的運行速度不可能大于第一宇宙速度，故A錯誤．
B、研究空天飛機繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式：

GMm

r2

=ma，
a=

GM

r2

，其中M為地球質量，r為軌道半徑．
所以在軌道Ⅲ上，空天飛機運行的加速度小于地面重力加速度，故B正確．
C、空天飛機原來是在大氣層內沿圓周I繞地球做勻速飛行，根據圓周運動知識知道由所受合外力提供向心力．故C正確．
D、研究空天飛機繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式：

GMm

r2

=mω²r，
ω=

GM r3

，其中M為地球質量，r為軌道半徑．
所以軌道Ⅲ越高，空天飛機繞地球運行的角速度越小，故D錯誤．
故選BC．