Question

6．随着“神舟十号”与“天宫一号”成功牵手，我国将于2020年前发射月球登陆器．月球登陆器返回地球时，先由月球表面发射后绕月球在近月圆轨道上飞行，经轨道调整后与在较高圆轨道上运行的轨道舱对接，对接完成后再经加速脱离月球飞回地球．下列说法中正确的是（　　）

• A． 登陆器从月球表面发射到近月圆轨道时的发射速度等于7.9km/s
• B． 登陆器在近月圆轨道上运行的速度必须大于月球第一宇宙速度
• C． 登陆器在近月圆轨道上飞行的加速度小于轨道舱的飞行的加速度
• D． 登陆器与轨道舱对接后，若加速到等于或大于月球第二宇宙速度就可以返回地球

Answer 1

分析 类比我们所学的地球宇宙速度理解月球的宇宙速度，即月球第一宇宙速度是环绕月球飞行速度，月球第二宇宙速度脱离月球的引力场而成为围绕地球运行的天体，亦称脱离速度是逃离速度．
根据“高轨低速大周期”判断加速度大小．

解答 解：A、7.9km/s是从地球表面发射到近地圆轨道时的发射速度，不是月球，故A错误；
B、登陆器在近月圆轨道上运行的速度不可能大于月球第一宇宙速度，否则轨道就变成椭圆轨道．介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间的物体沿椭圆轨道绕中心天体运转，中心天体位于椭圆的一个焦点上．速度越接近第二宇宙速度，椭圆越扁，超过第二宇宙速度时，飞离中心天体；速度越接近第一宇宙速度，轨道越圆，小于第一宇宙速度时，无法绕中心天体运动，故B错误；
C、轨道舱比登陆器的近月圆轨道高，根据“高轨低速大周期”可知登陆器在近月圆轨道上飞行的加速度大于轨道舱的飞行的加速度，故C错误；
D、第二宇宙速度即脱离速度，所以登陆器与轨道舱对接后，加速到等于或大于月球第二宇宙速度才可以脱离月球，返回地球，故D正确．
故选：D．

点评 类比我们所学的地球宇宙速度理解月球的宇宙速度是解题关键．
第一宇宙速度（7.9km/s）是沿地球表面作圆周运动时必须具备的发射速度，也叫环绕速度；第二宇宙速度（11.2km/s）脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，亦称脱离速度是逃离速度；第三宇宙速度（16.7km/s）是从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小发射速度．
“高轨低速大周期”即对于一个或者多个天体围绕同一个中心天体运动（都只受中心天体的万有引力）的空中圆轨道，轨道越高，线速度、角速度、向心加速度和转速都越小，周期越大（必须是同一个中心天体）．