单选题
假设卫星环绕地球中心作椭圆运动,则在运动过程中,卫星对地球中心的( )。
(A) 角动量守恒,动能守恒 (B) 角动量守恒,机械能守恒
(C) 角动量不守恒,机械能守恒 (D) 角动量不守恒,动量也不守恒
(E) 角动量守恒,动量也守恒
【正确答案】
B
【答案解析】地球对卫星的引力方向通过地球中心,因此,引力对地球中心的力矩为零,卫星对地球中心的角动量就是守恒的。卫星在近地点和远地点的角动量的大小分别为mν1r1和mν2r2,且
mν1r1=mν2r2
由于r2>r1,因此ν1<ν2,可见卫星的速度是变化的,因而卫星的动能和动量也是变化的。在卫星和地球构成的系统中,可以忽略外力的作用,内力是万有引力,是一种保守力,因此这一系统的机械能是守恒的。本题答案为(B)。