Question

【题目】美国宇航局的“信使”号水星探测器按计划将在2015年3月份陨落在水星表面。工程师找到了一种聪明的办法，能够使其寿命再延长一个月。这个办法就是通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道。如图所示，设释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道Ⅱ上，忽略探测器在椭圆轨道上所受外界阻力。则下列说法正确的是（　　）

A.探测器在轨道Ⅰ上A点运行速率小于在轨道Ⅱ上B点速率

B.探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道Ⅰ上速率

C.探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，引力势能和动能都减少

D.探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上A点加速度大小不同

Answer 1

【答案】B

【解析】

ABC．在轨道I上A点加速后才能进入轨道II，即在轨道II上的A点速率大于轨道I上的速率，而在轨道II上从A点向B点运动过程中引力做负功，引力势能增大、动能减小，即B点是轨道II上速率最小的位置，如果探测器再从B进入与轨道II相切于B点的圆形轨道（设为轨道III）则仍需要加速，即探测器在轨道半径等于B与水星中心距离的圆轨道III上的运行速率大于轨道II上的B点速率，再由可知轨道III上的运行速率小于轨道II上的运行速率，故轨道II上B点速率小于轨道I上速率，轨道II上必有与轨道I上速率相等的点，故AC错误B正确。

D．探测器沿不同轨道运行于同一点时，所受水星引力即合力相同，故加速度必相等，D错误。

故选B。