变轨问题

一、选择题

1. 难度：简单

（2013·新课标Ⅱ卷）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（    ）

A.卫星的动能逐渐减小

B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小

C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变

D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小

2. 难度：简单

（2005江苏）某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆．由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r₁慢慢变到r₂，用E_Kl．E_K2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则（     ）

A.r₁<r₂，E_K1<E_K2    B.r₁>r₂，E_K1<E_K2     C.r₁<r₂，E_K1>E_K2    D.r₁>r₂，E_K1>E_K2

3. 难度：简单

(2012·广东)如图所示，飞船从轨道1变至轨道2，若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道 1上，飞船在轨道2上的(  )

A．动能大                             B．向心加速度大

C．运行周期长                         D．角速度小

4. 难度：中等

（2013·上海卷）小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时间后，小行星运动的（      ）

A.半径变大     B.速率变大     C.角速度变大     D.加速度变大

5. 难度：简单

2010年10月1日，“嫦娥二号”卫星发射成功。作为我国探月工程二期的技术先导星，“嫦娥二号”的主要任务是为“嫦娥三号”实现月面软着陆开展部分关键技术试验，并继续进行月球科学探测和研究。如图所示，“嫦娥二号”卫星的工作轨道是100km环月圆轨道Ⅰ，为对“嫦娥三号”的预选着陆区——月球虹湾地区（图中B点正下方）进行精细成像，“嫦娥二号”在A点将轨道变为椭圆轨道Ⅱ，使其近月点在虹湾地区正上方B点，大约距月面15km。下列说法中正确的是 （      ）

A．沿轨道Ⅱ运动的周期小于沿轨道Ⅰ运动的周期

B．在轨道Ⅱ上A点的加速度等于在轨道Ⅰ上A点的加速度

C．在轨道Ⅱ上A点的速度大于在轨道Ⅰ上A点的速度

D．完成任务后，卫星返回工作轨道Ⅰ时，在A点需加速

6. 难度：简单

“嫦娥一号”月球卫星于2007年10月24日18时05分在中国西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭发射成功。卫星将在地球轨道近地点上经历三次加速变轨后由地月转移轨道进入月球轨道。在月球轨道近月点上经历三次近月制动，进入127分钟工作轨道，如图所示。下列有关“嫦娥一号”月球卫星的论述正确的是（    ）

A．卫星在地球轨道上变轨后机械能增大

B．卫星在地球轨道上变轨后运行周期变小

C．卫星在月球轨道上变轨后机械能增大

D．卫星在月球轨道上变轨后运行周期变大

7. 难度：中等

我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)，然后经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则每次变轨完成后和变轨前相比(  )

A．卫星的动能增大，引力势能减小

B．卫星的动能增大，引力势能增大

C．卫星的动能减小，引力势能减小

D．卫星的动能减小，引力势能增大

8. 难度：困难

2011年11月3日，我国科技工作者成功的使“神舟8号”飞船与“天宫1号”在太空实现交会对接。对接前，为对这两个航天器的关键状态进行监视和判断，某段时间内让它们在同一圆形轨道上同方向运行，如图所示。为了拉近两者间的距离，对“神舟8号”还要不断的变轨。以下说法正确的是（    ）

A．若“神舟8号”向运动的相反方向喷气加速后，它将能沿此 轨道追上“天宫l号”实现对接

B．若“神舟8号”向运动的相反方向喷气加速后，它将降低轨道运行

C．若“神舟8号”向运动的相同方向喷气减速后，它将降低轨道运行

D．若“神舟8号”向运动的相同方向喷气减速后，它将升高轨道运行

9. 难度：中等

宇宙飞船在半径为的轨道上运行，变轨后的半径为，。宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的(  )

A．线速度变小                        B．角速度变小

C．周期变大                          D．向心加速度变大

10. 难度：简单

我国发射的 “嫦娥一号”探月卫星的简化路线示意图如图所示．卫星由地面发射后，先经发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经多次调速后进入地月转移轨道，接近月球后再经过多次调速进入工作轨道，对月球进行探测．已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是(  )

A．在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为

B．在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为

C．在停泊轨道运行时的速度大于地球的第一宇宙速度

D．在地月转移轨道上卫星只受万有引力作用，速率是逐渐减小的

11. 难度：简单

美国重启登月计划，打算在绕月轨道上建造空间站．如右图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在P处进入空间站轨道，与空间站实现对接．已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是(  )

A．航天飞机向P处运动过程中速度逐渐变小

B．根据题中条件可以算出月球质量

C．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小

D．航天飞机在与空间站对接过程中速度将变小

12. 难度：简单

2010年10月9 日11时32分，在北京航天飞行控制中心的精确控制下， “嫦娥二号”卫星成功实施第三次近月制动，顺利进入轨道高度为100公里，周期为118分钟的圆形环月工作轨道(图中的轨道Ⅲ)，开始对月球进行探测．下列说法正确的是(  )

A．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小

B．卫星在轨道Ⅲ上经过P 点的速度比在轨道Ⅰ上经过P 点时大

C．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上短

D．卫星在轨道Ⅰ经过P 点的速度大于在轨道Ⅱ上经过P 点的速度

13. 难度：中等

人造飞船首先进入的是距地面高度近地点为200km，远地点为340km的椭圆轨道，在飞行第五圈的时候，飞船从椭圆轨道运行到以远地点为半径的圆形轨道上，如图所示，试处理下面几个问题（地球的半径R=6370km，g=9.8m/s²）：

飞船在椭圆轨道１上运行，Q为近地点，P为远地点，当飞船运动到P点时点火，使飞船沿圆轨道２运行，以下说法正确的是

A．飞船在Q点的万有引力大于该点所需的向心力

B．飞船在P点的万有引力大于该点所需的向心力

C．飞船在轨道1上P的速度小于在轨道2上P的速度

D．飞船在轨道1上P的加速度大于在轨道2上P的加速度

14. 难度：中等

假设由于飞船的特殊需要，美国的一艘原来在圆轨道运行的飞船前往与之对接，则飞船一定是

A．从较低轨道上加速                       B．从较高轨道上加速

C．从同一轨道上加速                       D．从任意轨道上加速

15. 难度：简单

发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是

A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

16. 难度：中等

我国的国土范围在东西方向上大致分布在东经到东经，所以我国发射的通信卫星一般定点在赤道上空3.6万公里，东经附近，假设某颗通信卫星计划定点在赤道上空东经的位置，经测量刚进入轨道时位于赤道上空3.6万公里，东经处，为了把它调整到处，可以短时间启动卫星上的小型喷气发动机调整卫星的高度，改变其周期，使其“漂移”到预定经度后，再短时间启动发动机调整卫星的高度，实现定点，两次调整高度的方向依次是（   ）

A.向下、向上     B.向上、向下    C.向上、向上     D.向下、向下

17. 难度：中等

俄罗斯“和平号”轨道空间站因超期服役和缺乏维持继续在轨道运行的资金，俄政府于2000年底作出了将其坠毁的决定，坠毁过程分两个阶段，首先使空间站进人无动力自由运动状态，因受高空稀薄空气阻力的影响，空间站在绕地球运动的同时缓慢向地球靠近，2001年3月，当空间站下降到距地球320km高度时，再由俄地面控制中心控制其坠毁。“和平号”空间站已于2001年3月23日顺利坠入南太平洋预定海域。在空间站自由运动的过程中

①角速度逐渐减小     ②线速度逐渐减小   ③加速度逐渐增大

④周期逐渐减小       ⑤机械能逐渐增大

以上叙述正确的是

A.①③④       B.②③④      C.③④⑤      D.③④