Question

如图是“阿波罗11号”的登月往返航线简图．
经火箭发射，“阿波罗11号”首先进入环绕地球的轨道，然后加速，脱离地球轨道后，惯性滑行，进入环绕月球的轨道，最后登月舱降落在月球（图1轨迹）．
当宇航员在月球上完成工作后，再发动引擎进入环绕月球的轨道，然后加速，脱离月球轨道，进入地球轨道，最后降落于地球（图2轨迹）．
结合登月航线展开了四个方面的讨论：①为什么飞船能围绕地球旋转②飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚③飞船为什么能围绕月球旋转④在什么条件下可以挣脱月球的束缚
请回答：
（1）以上哪些问题你能回答？并作答．
（2）哪些问题还不能回答？
（3）你还有什么新问题？请提出（要求与物理知识相关）．考试后查找资料了解更多知识．

Answer 1

分析：本题要结合万有引力定律、第一宇宙速度、第二宇宙速度分析阿波罗飞船的环绕地球和奔月飞行，并讨论飞船绕月到返地飞行过程．

解答：解：（1）能回答四个问题：
①飞船能围绕地球旋转，是因为地球的万有引力提供了向心力，而能环绕地球做圆周运动．
②当阿波罗飞船地球的速度大于第一宇宙速度，而小于第二宇宙速度时，能挣脱地球的束缚而奔月飞行．
③飞船能围绕月球旋转，是因为地球的万有引力提供了向心力．
④当阿波罗飞船月球的速度大于第一宇宙速度，而小于第二宇宙速度时，能挣脱月球的束缚而返地飞行．
（2）没有不能回答的问题．
（3）第一宇宙速度求法：根据万有引力定律：G

Mm

r2

=m

v2

r

，v=

GM r

代入有关数据得将地球和月球的半径、地球的质量M代入可求出地球和月球的第一宇宙速度分别为 v_1地=7.9km/s，v_1月=1.68km/s．
提出的新问题是：第二宇宙速度如何求解．
答：（1）能回答四个问题．（2）没有不能回答的问题．（3）提出的新问题是：第二宇宙速度如何求解．

点评：本题关键要掌握飞船环绕地球和月球运动的条件：万有引力提供向心力，知道第二宇宙速度，考查知识的迁移能力．