Question

目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，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．由于气体阻力做负功，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．由于气体阻力做功可忽略，因此机械能保持不变

D．卫星克服气体阻力做的功等于引力势能的减小

Answer

B

【解析】

试题分析：卫星运行过程由于受到气体阻力作用，做向心运动导致轨道半径逐渐变小，即高度降低，在此过程，地球引力做正功，气体阻力做负功，卫星动能是否减小要根据合外力做功来判断，而且根据万有引力提供向心力，可得卫星线速度，随着高度降低线速度变大，动能变大选项A错。由于引力做正功，高度降低，所以引力势能一定减小选项B对。正是气体阻力做负功而导致卫星轨道高度降低所以气体阻力做功不可忽略，而且由于阻力做负功导致机械能减少选项C错。根据功能关系，减少的引力势能一部分转化为增加的动能一部分克服阻力做功，所以克服阻力做的功小于减少的引力势能选项D错。

考点：万有引力与航天