题目内容
【题目】据报道:我国在规划深空探测工程,将在2020年7月发射火星探测器.如图为某着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图,着陆器先在椭圆轨道Ⅰ上运动,然后改在圆轨道Ⅱ上运动,最后在椭圆轨道Ⅲ上运动,点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点,轨道上的、、三点与火星中心在同一直线上,、两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点,且,着陆器在轨道Ⅰ上经过点的速度为,在轨道Ⅱ上经过点的速度为,在轨道Ⅲ上经过点的速度为,下列说法正确的是( )
A.着陆器在点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速
B.着陆器在轨道Ⅱ上由点运动到点的时间与它在轨道Ⅲ上由点运动到点的时间之比是
C.着陆器在轨道Ⅲ上经过点的加速度可表示为
D.着陆器在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能少(不计着陆器质量变化)
【答案】BC
【解析】
A.着陆器由轨道I进入轨道Ⅱ做的是向心运动,需点火减速.故选项A不符合题意.
B. 着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间和着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时都是各自周期的一半,根据开普勒第三定律,有:
可得:
故选项B符合题意.
C. 根据万有引力定律和牛顿第二定律得
可知着陆器在轨道Ⅲ上经过P点的加速度与在轨道Ⅱ上经过P点的加速度相等,即
故选项C符合题意.
D. 着陆器在轨道Ⅱ减速才能到达轨道Ⅲ,所以着陆器在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能大.故选项D不符合题意.
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