例1、2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( )

A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能
C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
答案:ABC
解析:
根据开普勒定律,近地点的速度大于远地点的速度,A正确。由I轨道变到II轨道要减速,所以B正确。根据开普勒定律,
,
,所以
。C正确。根据
得:
,又
,所以
,D错误。
例2、为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时,周期分别为T1和T2。火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,万有引力常量为G。仅利用以上数据,可以计算出( )
A.火星的密度和火星表面的重力加速度
B.火星的质量和火星对“萤火一号”的引力
C.火星的半径和“萤火一号”的质量
D.火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力
答案:A
解析:
由于万有引力提供探测器做圆周运动的向心力,则有
;
,可求得火星的质量
和火星的半径
,根据密度公式得:
。在火星表面的物体有
,可得火星表面的重力加速度
,故选项A正确。
例3、 a是地球赤道上一栋建筑,b是在赤道平面内作匀速圆周运动、距地面9.6×
m的卫星,c是地球同步卫星,某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图甲所示),经48h,a、b、c的大致位置是图乙中的
(取地球半径R=6.4×
m,地球表面重力加速度g=10m/s2,
=
)

答案:B
解析:
b、c都是地球卫星,共同遵循地球对它们的万有引力提供向心力,c是地球同步卫星,c在a的正上方,对b有
,
,联立可得:
,经48h,b转过的圈数
,选项B正确。