Question

14．在地球大氣層外有大量的太空垃圾．在太陽活動期，地球大氣會受太陽風的影響而擴張，使一些原本在大氣層外繞地球飛行的太空垃圾被大氣包圍，從而逐漸降低軌道．大部分太空垃圾在落地前已經燃燒成灰燼，但體積較大的太空垃圾仍會落到地面上，對人類造成危害．以下關于太空垃圾不正確的說法是（　�。�

• A． 大氣的擴張使垃圾受到的摩擦阻力而導致軌道降低，勢能不斷減小
• B． 太空垃圾在與大氣摩擦過程中機械能不斷減小
• C． 太空垃圾在軌道緩慢降低的過程中，由于與大氣的摩擦，速度不斷減小
• D． 太空垃圾在軌道緩慢降低的過程中，向心加速度不斷增大而周期不斷減小

Answer 1

分析 太空垃圾在大氣阻力的作用下速度減小，它做圓周運動所需的向心力就小于地球對它的引力，故其不斷做向心運動，最終落在地面上．

解答 解：A、垃圾受到摩擦阻力作用做近心運動，軌道高度降低，垃圾的重力勢能不斷減小，故A正確；
B、太空垃圾在與大氣摩擦過程中機械能不斷轉會為內能而減小，故B正確；
C、太空垃圾在軌道緩慢降低的過程中，根據v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$得速度增大，故C錯誤；
D、太空垃圾在軌道緩慢降低的過程中，向心加速度a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，周期T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，所以軌道緩慢降低的過程中，向心加速度不斷增大而周期不斷減小，故D正確．
本題選擇寫法正確的是，故選：C

點評 該題要注意萬有引力定律的應用，當速度減小時，萬有引力引力大于需要的向心力，做向心運動，軌道半徑減小．