Question

經過2天的追逐，美國東部時間2009年7月6日22時52分，美國發現號航天飛機趕上了“國際空間站”，并與其命運號實驗艙PMA-2密封對接適配器成功對接．航天飛機最重要的用途就是為空間站提供運輸服務．為此，它與空間站的交會與對接至關重要．空間交會與對接過程一般是首先由地面發射追蹤航天飛機，由地面控制，使它按比目標空間站稍微低一點的圓軌道運行；接著，通過變軌使其進入與目標航天器高度基本一致的軌道，然后通過一系列調整完成對接．我們可以將此過程進行簡化，認為航天飛機首先在圓形軌道1上做勻速圓周運動，然后經點火將航天飛機送入橢圓軌道2，然后再次點火，將衛星送入圓形軌道3做勻速圓周運動．軌道1、2相切于Q點，2、3相切于P點，則關于此航天飛機的運動，下列說法錯誤的是（ ）

A．航天飛機在軌道1上經過Q點時要加速才能進入軌道2
B．航天飛機在軌道2上運行時，在P點比在Q點的速率小
C．航天飛機在軌道2上經過P點時要減速才能進入軌道3
D．航天飛機在軌道3上的速度比在軌道1上的速度小

Answer 1

【答案】分析：衛星的發射與回收，可以通過比較各軌道的線速度大小進行分析，也可通過離心運動和向心運動的常識來分析．根據萬有引力提供向心力，列方程可得到衛星速率與半徑的關系來判斷速率大小．
解答：解：A、航天飛機在軌道1上經過Q點時要進入軌道2，必須做離心運動，飛機必須點火加速，使萬有引力小于所需要的向心力．故A正確．
B、航天飛機由P運動到Q時，萬有引力做負功，動能減小，速率減小，則在P點比在Q點的速率小．故B正確．
C、航天飛機在軌道2上經過P點時要加速才能進入軌道3．故C錯誤．
D、航天飛機在軌道1和3上都做勻速圓周運動，由公式v=得知，軌道半徑越大，速度越小，故D正確．
本題選錯誤的，故選C
點評：衛星在不同軌道上運行時各個量的比較，往往根據萬有引力等于向心力列出物理量與半徑的關系，然后比較．根據物體做離心運動的條件分析變軌問題．