题目内容

17.美国太空总署(NASA)为探测月球是否存在水分,于2009年10月9日利用一支火箭和一颗卫星连续撞击月球.据天文学家测量,月球的半径约为1800km,月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的$\frac{1}{6}$,月球表面在阳光照射下的温度可达127℃,而此时水蒸气分子的平均速率达2km/s,下列说法正确的是(  )
A.卫星撞月前应先在原绕月轨道上减速
B.卫星撞月前应先在原绕月轨道上加速
C.由于月球的第一宇宙速度大于2km/s,所以月球表面可能有水
D.由于月球的第一宇宙速度小于2km/s,所以月球表面在阳光照射下不可能有水

分析 卫星在绕月轨道上若加速,万有引力不够提供的所需的向心力,做离心运动,若减速,万有引力大于所需的向心,做近心运动.判断月球表面有无水,只要计算出月球的第一宇宙速度,比较水蒸气分子的平均速率与第一宇宙速度的大小.若水蒸气分子的平均速率大于月球的第一宇宙速度,水蒸气做离心运动,可知月球表面无水.

解答 解:A、卫星在原绕月轨道上加速,万有引力不够提供所需的向心力,做离心运动,不会撞月.
卫星在原绕月轨道上减速,万有引力大于所需的向心力,做近心运动,会撞月.故A正确,B错误.
C、根据mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,
v=$\sqrt{gR}$,知月球的第一宇宙速度大约为1.7km/s,小于2km/s.水蒸气受到的万有引力不够提供向心力,做离心运动,所以月球月球表面在阳光照射下不可能有水.故C错误,D正确.
故选:AD.

点评 解决本题的关键理解第一宇宙速度,以及知道万有引力不够提供的所需的向心力,做离心运动,万有引力大于所需的向心,做近心运动.

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