题目
(3分)人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动, 地球在椭圆的一个焦点上, 则卫星的:A. 动量不守恒, 动能守恒B. 动量守恒, 动能不守恒C. 角动量守恒, 动能不守恒D. 角动量不守恒, 动能守恒
(3分)人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动, 地球在椭圆的一个焦点上, 则卫星的:
A. 动量不守恒, 动能守恒
B. 动量守恒, 动能不守恒
C. 角动量守恒, 动能不守恒
D. 角动量不守恒, 动能守恒
题目解答
答案
C. 角动量守恒, 动能不守恒
解析
步骤 1:分析动量守恒条件
动量守恒定律适用于系统不受外力或所受外力的矢量和为零的情况。人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动时,地球对卫星的引力是中心力,方向始终指向地球中心,因此,地球对卫星的引力对地球中心的力矩为零,卫星的角动量守恒。但是,由于地球对卫星的引力大小随卫星与地球的距离变化而变化,因此卫星的速度大小也会变化,所以卫星的动能不守恒。动量守恒需要系统不受外力或所受外力的矢量和为零,而卫星受到地球的引力作用,因此动量不守恒。
步骤 2:分析角动量守恒条件
角动量守恒定律适用于系统所受外力对某点的力矩矢量和为零的情况。人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动时,地球对卫星的引力是中心力,方向始终指向地球中心,因此,地球对卫星的引力对地球中心的力矩为零,卫星的角动量守恒。
步骤 3:分析动能守恒条件
动能守恒定律适用于系统不受外力或所受外力的功为零的情况。人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动时,地球对卫星的引力大小随卫星与地球的距离变化而变化,因此卫星的速度大小也会变化,所以卫星的动能不守恒。
动量守恒定律适用于系统不受外力或所受外力的矢量和为零的情况。人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动时,地球对卫星的引力是中心力,方向始终指向地球中心,因此,地球对卫星的引力对地球中心的力矩为零,卫星的角动量守恒。但是,由于地球对卫星的引力大小随卫星与地球的距离变化而变化,因此卫星的速度大小也会变化,所以卫星的动能不守恒。动量守恒需要系统不受外力或所受外力的矢量和为零,而卫星受到地球的引力作用,因此动量不守恒。
步骤 2:分析角动量守恒条件
角动量守恒定律适用于系统所受外力对某点的力矩矢量和为零的情况。人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动时,地球对卫星的引力是中心力,方向始终指向地球中心,因此,地球对卫星的引力对地球中心的力矩为零,卫星的角动量守恒。
步骤 3:分析动能守恒条件
动能守恒定律适用于系统不受外力或所受外力的功为零的情况。人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动时,地球对卫星的引力大小随卫星与地球的距离变化而变化,因此卫星的速度大小也会变化,所以卫星的动能不守恒。