Question

7．飛船在軌道上運(yùn)行時(shí)，由于受大氣阻力的影響，飛船飛行軌道高度逐漸降低，為確保正常運(yùn)行，一般情況下在飛船飛行到第30圈時(shí)，控制中心啟動(dòng)飛船軌道維持程序．則可采取的具體措施是 （　　）

• A． 啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣，進(jìn)入高軌道后與前一軌道相比，運(yùn)行速度增大
• B． 啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣，進(jìn)入高軌道后與前一軌道相比，運(yùn)行速度減小
• C． 啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣，進(jìn)入高軌道后與前一軌道相比，運(yùn)行周期減小
• D． 啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣，進(jìn)入高軌道后與前一軌道相比，運(yùn)行周期不變

Answer 1

分析 軌道高度逐漸降低，即飛船的高度降低（就像高處的物體下落一樣），重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，同時(shí)要克服空氣阻力做功，飛船的機(jī)械能減少，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，據(jù)此結(jié)合萬有引力提供向心力即可分析判斷．

解答 解：由于大氣阻力對(duì)飛船做負(fù)功，飛船的機(jī)械能減小，飛行軌道高度逐漸降低．所以要維持原軌道，飛船需要補(bǔ)充能量，所以要讓噴出的氣體做正功，所以要向后噴出氣體．
A、B、根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
   得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，其中r為軌道半徑，
由于進(jìn)入高軌道后與前一軌道相比，半徑變大，所以運(yùn)行速度減�。�故A錯(cuò)誤，B正確；
C、D、根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：
$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{4π}^{2}r}{{T}^{2}}$
T=2$π\(zhòng)sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$
由于進(jìn)入高軌道后與前一軌道相比，半徑變大，所以運(yùn)行的周期增大．故CD錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題考查衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并涉及萬有引力定律的應(yīng)用與機(jī)械能的損失、補(bǔ)充問題，內(nèi)容比較基礎(chǔ)，難度不大，為基礎(chǔ)題．