Question

15．如圖所示，空天飛機是既能航空又能航天的新型飛行器，它像普通飛機一樣起飛，以超高音速在大氣層內(nèi)飛行，在30-100公里高空直接著陸．若發(fā)射了一顆衛(wèi)星成為航天飛行器，返回大氣層后，像飛機一樣在機場著陸．若發(fā)射了一顆衛(wèi)星在較高軌道上運行，而空天飛機做為航天飛行器關閉動力在較低軌道上運動．下列說法正確的是（　�。�

• A． 衛(wèi)星的加速度比空天飛機的加速度大
• B． 衛(wèi)星的運行速度比空天飛機的運行速度大
• C． 衛(wèi)星的運行周期比空天飛機的運行周期大
• D． 空天飛機要想返回地面，應制動減速

Answer 1

分析 航天飛機和衛(wèi)星都繞地球做勻速圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力，據(jù)此分析描述圓周運動物理量的大小關系，航天飛機要返回地球，需要做近心運動，據(jù)衛(wèi)星變軌原理分析．

解答 解：根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力$G\frac{mM}{{r}^{2}}=ma=m\frac{{v}^{2}}{r}=mr\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$
A、向心加速度a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$可知衛(wèi)星的軌道半徑大向心加速度小，故A錯誤；
B、運行速度v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$可知衛(wèi)星的軌道半徑大運行速度小，故B錯誤；
C、周期T=$\sqrt{\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{GM}}$可知衛(wèi)星的軌道半徑大運行周期大，故C正確；
D、航天飛機要返回地面需要做近心運動，根據(jù)衛(wèi)星變軌原理航天飛機需要在軌道上制動減速做近心運動返回地面，故D正確．
故選：CD．

點評 萬有引力提供圓周運動向心力并由此根據(jù)軌道半徑大小確定描述圓周運動物理量的大小是正確解題的關鍵．