Question

我國已成功實施了載人航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙．如圖所示，飛船在圓軌道2上運行時周期約為90分鐘．飛船返回時，在橢圓軌道1的遠(yuǎn)地點P處點火，由圓軌道2變成橢圓軌道1．下列判斷不正確的是（　�。�

A．飛船變軌后的機械能大于變軌前的機械能

B．飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C．飛船在圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度

D．該飛船的發(fā)射速度一定介于7.9km/s與11.2km/s之間

Answer 1

分析：飛船機械能是否變化要看是否有外力對飛船做功，飛船在飛行過程中只受地球萬有引力作用，飛船處于完全失重狀態(tài)，同步衛(wèi)星的周期T=24h，根據(jù)周期與角速度的關(guān)系可知角速度的大小關(guān)系；7.9km/s是第一宇宙速度大小，也是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度，11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球的最小速度．

解答：解：A、因為飛船在遠(yuǎn)地點P點火減速，外力對飛船做負(fù)功，所以變軌后機械能減小，即飛船變軌后的機械能小于變軌前的機械能，故A錯誤．
B、飛船在圓軌道上時萬有引力來提供向心力，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，故B正確．
C、飛船在此圓軌道上運動的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運動的周期24小時，根據(jù)T=

2π

ω

可知，飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度，故C正確．
D、7.9km/s是第一宇宙速度大小，也是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度，11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球的最小速度，故D正確．
本題選不正確的，故選A．

點評：若物體除了重力、彈性力做功以外，還有其他力（非重力、彈性力）不做功，且其他力做功之和不為零，則機械能不守恒．
衛(wèi)星變軌也就是近心運動或離心運動，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定．
能夠根據(jù)圓周運動知識來解決問題．