(2013年高考全国II卷)
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,则下列说法正确的是
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
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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
【 答案 】 BD。
【命题意图】 本题考查卫星的运动、机械能、功能关系、动能定理及其相关知识点,意在考查考生综合应用相关知识分析卫星运动的能力。
【解题思路】 由于空气阻力做负功,卫星轨道半径变小,地球引力做正功,引力势能一定减小,动能增大,机械能减小,选项AC错误B正确。根据动能定理,卫星动能增大,卫星克服阻力做的功小于地球引力做的正功,而地球引力做的正功等于引力势能的减小,所以卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小,选项D正确。
【命题分析】 此题提出了引力势能,可类比重力势能。引力势能属于卫星和地球这个系统的。地球引力做功,引力势能减小;克服地球引力做功,引力势能增大。