Question

17．假設(shè)一個(gè)小型宇宙飛船沿人造地球衛(wèi)星的軌道在高空中，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果飛船沿其速度相反的方向拋出一個(gè)質(zhì)量不可忽略的物體Q，則下列說法正確的是（　　）

• A． Q與飛船都可能沿原軌道運(yùn)動(dòng)
• B． Q與飛船都不可能沿原軌道運(yùn)動(dòng)
• C． Q運(yùn)動(dòng)的軌道半徑可能減小，而飛船的運(yùn)行軌道半徑一定增大
• D． Q可能沿地球方向垂直下落，而飛船運(yùn)行的軌道半徑將增大

Answer 1

分析 拋出物體的過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，分析彈射后飛船速度的變化，結(jié)合向心力的知識(shí)判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：拋出物體的過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，因?yàn)槲矬w是沿飛船向后拋出，由動(dòng)量守恒得飛船的速度增大，動(dòng)能增大，將做離心運(yùn)動(dòng)，上升到高軌道．
而拋出后物體的速度方向有幾種可能：
若拋出后物體的速度方向與飛船方向相同，則物體的速度減小，將做近心運(yùn)動(dòng)．
若拋出后物體的速度為零，則會(huì)在萬有引力的作用下豎直下落．
若物體的速度方向與飛船方向相反，其大小可能等于飛船原來的速度，此時(shí)仍將在原軌道運(yùn)行，也可能大于飛船原來的速度，此時(shí)也將上升到高軌道．故AB錯(cuò)誤，CD正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)動(dòng)量守恒分析物體速度的大小和方向的可能性．當(dāng)萬有引力剛好提供衛(wèi)星所需向心力時(shí) 衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1．若是供大于需 則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運(yùn)動(dòng)；2．若是供小于需 則衛(wèi)星做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)．