(6分)目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,其中…——2013 高考物理第 7 题答案解析

2013_新课标II卷

2013 全国 第 7 题 单选题 区分题
2013_新课标II卷

7.(6分)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. 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量
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BD

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【考点】4F:万有引力定律及其应用;4H:人造卫星

【专题】16:压轴题

【分析】本题关键是首先根据地球对卫星的万有引力等于卫星需要的向心力,得出卫星的动能随轨道半径的减小而增大,然后再根据动能定理和功能原理讨论即可。【解答】解:A、由 $\frac { G M m } { r ^ { 2 } } = \frac { \pi v ^ { 2 } } { r }$ 可知, $\mathsf { v } { = } \sqrt { \frac { \mathsf { G } \mathbb { M } } { \tau } }$ ,可见,卫星的速度大小随轨道半径的减小而增大,所以A错误;B、由于卫星高度逐渐降低,所以地球引力对卫星做正功,引力势能减小,所以B正确;C、由于气体阻力做负功,所以卫星与地球组成的系统机械能减少,故C错误;D、根据动能定理可知引力与空气阻力对卫星做的总功应为正值,而引力做的功等于引力势能的减少,即卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的变化,所以D 正确。

故选:BD。

【点评】若卫星做圆周运动,则应满足 $\frac { G \mathbb { M } \mathbb { m } } { \mathrm { r } ^ { 2 } } = \frac { \mathfrak { m } \mathrm { v } ^ { 2 } } { \mathrm { r } }$ ,可得轨道半径越小 v 越大,应熟记。

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