Question

20．假設航天飛機在太空繞地球做勻速圓周運動．一宇航員利用機械手將衛星舉到機艙外，并相對航天飛機靜止釋放該衛星，則被釋放的衛星將（　　）

• A． 向著地球做自由落體
• B． 沿圓周軌道切線方向做直線運動
• C． 停留在軌道被釋放處
• D． 隨航天飛機同步繞地球做勻速圓周運動

Answer 1

分析 航天飛機在太空繞地球作勻速圓周運動時，由地球的萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得到飛機的速度表達式，將衛星相對航天飛機靜止釋放時，由地球的萬有引力提供向心力，分析衛星的運動情況．

解答 解：航天飛機在太空繞地球作勻速圓周運動時，由地球的萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得到航天飛機的速度表達式為v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，M是地球的質量，r是航天飛機的軌道半徑．將衛星相對航天飛機靜止釋放時，衛星的速度也等于v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，地球對衛星萬有引力恰好提供向心力，所以衛星將隨航天飛機同步繞地球作勻速圓周運動，不做自由落體運動．故D正確．
故選：D

點評 本題關鍵要理解衛星做勻速圓周運動的條件；地球對衛星萬有引力提供向心力．