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精英家教网我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示,卫星由地面发射后经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测.已知地球与月球的质量之比为a,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b,卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,则卫星(  )
A、在停泊轨道运行的速度小于地球的第一宇宙速度
B、在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为
b
a
C、从停泊轨道进入到地月转移轨道,卫星必须加速
D、从地月转移轨道进入到工作轨道,卫星必须加速
分析:根据万有引力提供向心力:G
Mm
r2
=m
v2
r
=m(
T
)
2
r
,求出线速度和周期,看与什么因素有关.第一宇宙速度的轨道半径时地球的半径,轨道半径越大,线速度越小,第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大环绕速度.卫星从停泊轨道转移到地月转移轨道,卫星必须加速.从地月转移轨道进入到工作轨道,卫星必须减速.
解答:解:A、根据万有引力提供向心力有:G
Mm
r2
=m
v2
r
,解得v=
GM
r
,知轨道半径越小,线速度越大,第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径,小于停泊轨道的半径,所以卫星在停泊轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度.故A正确.
B、根据万有引力提供向心力,G
Mm
r2
=m(
T
)2r
,解得T=
r3
GM
,卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为
b3
a
.故B错误.
C、从停泊轨道进入到地月转移轨道,卫星必须加速,使万有引力不够提供向心力,而做离心运动.故C正确.
D、从地月转移轨道进入到工作轨道,卫星必须减速,使万有引力大于向心力,而做近心运动.故D错误.
故选:AC.
点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,以及理解第一宇宙速度.
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