Question

2008年9月25日21時10分“神舟”七號載人飛船發射升空，進入預定軌道繞地球自西向東作勻速圓周運動，運行軌道距地面343km．在此圓軌道上飛船運行周期約為90分鐘．繞行過程中，宇航員進行了一系列科學實驗，實現了我國宇宙航行的首次太空行走．在返回過程中，9月28日17時30分返回艙主降落傘打開，17時38分安全著陸．下列說法中正確的是（　　）

A．飛船的圓軌道半徑大于同步衛星的軌道半徑

B．飛船在圓軌道上運行的速度大于同步衛星的運行速度

C．飛船在圓軌道上運行的向心加速度大于同步衛星運行的向心加速度

D．在返回艙主降落傘打開后至著地前宇航員處于失重狀態

Answer 1

分析：地球同步衛星的周期為24小時，而“神七”載人飛船的周期為90分鐘，根據飛船在軌道上飛行只受引力，根據萬有引力提供向心力去分析相關物理量的大小．
飛船在圓軌道飛行時，飛船內宇航員受重力作用提供向心力．

解答：解：A、根據萬有引力提供向心力得

GMm

r2

=m

4π2r

T2

運行周期T=2π

r3 GM

地球同步衛星的周期為24小時，而“神七”載人飛船的周期為90分鐘，所以飛船的圓軌道半徑小于同步衛星的軌道半徑，故A錯誤
B、根據萬有引力提供向心力得

GMm

r2

=m

v2

r

運行速度v=

GM r

，所以飛船在圓軌道上運行的速度大于同步衛星的運行速度，故B正確
C、根據萬有引力提供向心力得

GMm

r2

=ma
運行加速度a=

GM

r2

，所以飛船在圓軌道上運行的向心加速度大于同步衛星運行的向心加速度，故C正確
D、在返回艙主降落傘打開后至著地前做減速運動，加速度向上，所以處于超重狀態，故D錯誤
故選BC．

點評：根據飛船在軌道上飛行只受引力，根據萬有引力提供向心力去分析相關物理量的大小．注意衛星變軌也就是近心運動或離心運動，根據提供的萬有引力和所需的向心力關系確定．