题目内容
17.2013年12月2日,嫦娥三号探测器顺利发射.嫦娥三号要求一次性进入近地点210公里、远地点约36.8万公里的地月转移轨道.12月10日晚上九点二十分,在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船,再次成功变轨,从100km×100km的环月圆轨道Ⅰ,降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道Ⅱ,两轨道相交于点P,如图所示.若绕月运行时只考虑月球引力作用,关于“嫦娥三号”飞船,以下说法正确的是( )A. | 在轨道Ⅰ上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期 | |
B. | 沿轨道I运行至P点的速度等于沿轨道II运行至P点的速度 | |
C. | 沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道II运行至P点的加速度 | |
D. | 在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大 |
分析 通过宇宙速度的意义判断嫦娥三号发射速度的大小,根据卫星变轨原理分析轨道变化时卫星是加速还是减速,并由此判定机械能大小的变化,在不同轨道上经过同一点时卫星的加速度大小相同.
解答 解:A、根据开普勒行星运动定律知,由于圆轨道上运行时的半径大于在椭圆轨道上的半长轴,故在圆轨道上的周期大于在椭圆轨道上的周期,故A错误.
B、从轨道I进入轨道II嫦娥三号需要要点火减速,故沿轨道I运行至P点的速度小于沿轨道II运行至P点的速度,故B错误;
C、在P点嫦娥三号产生的加速度都是由万有引力产生的,因为同在P点万有引力大小相等,故不管在哪个轨道上运动,在P点时万有引力产生的加速度大小相等,故C正确;
D、变轨的时候点火,发动机做功,从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ,发动机要做功使卫星减速,故在轨道Ⅰ上的势能与动能之和比在轨道Ⅱ上的势能与动能之和大,故D正确.
故选:CD.
点评 掌握万有引力提供圆周运动向心力知道,知道卫星变轨原理即使卫星做近心运动或离心运动来实现轨道高度的改变.掌握规律是解决问题的关键.
练习册系列答案
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8.下面是金星、地球、火星的有关情况比较:根据以上信息,关于地球及地球的两个邻居金星和火星(行星的运动可看成圆周运动),下列判断正确的是( )
星球 | 金星 | 地球 | 火星 |
公转半径 | 1.0×108km | 1.5×108km | 2.25×108km |
公转周期 | 225天 | 365.26天 | 687天 |
赤道半径 | 6×103km | 6.4×103km | 3.2×103km |
质量 | 5×1024kg | 6×1024kg | 0.7×1024kg |
A. | 金星运行的线速度最小,火星运行的线速度最大 | |
B. | 金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度 | |
C. | 金星表面的第一宇宙速度最大,火星表面的第一宇宙速度最小 | |
D. | 假设用同样大的速度分别在三个星球上竖直上抛同样的小球,则在火星上抛得最高. |
5.我国第一颗绕月探测卫星--嫦娥一号于2007年10月24日成功发射.如图所示,嫦娥一号进入地月转移轨道段后,关闭发动机,在万有引力作用下,嫦娥一号通过P点时的运动速度最小.嫦娥一号到达月球附近后进入环月轨道段.若地球质量为M,月球质量为m,地心与月球中心距离为R,嫦娥一号绕月球运动的轨道半径为r,G为万有引力常量,则下列说法正确的是( )
A. | P点距离地心的距离为$\frac{{\sqrt{M}}}{{\sqrt{M}+\sqrt{m}}}$R | B. | P点距离地心的距离为$\frac{M}{M+m}$R | ||
C. | 嫦娥一号绕月运动的线速度为$\sqrt{\frac{GM}{r}}$ | D. | 嫦娥一号绕月运动的周期为2πR$\sqrt{\frac{R}{Gm}}$ |
12.下列是关于物理学研究方法或物理学史的几种说法,其中叙述正确的是( )
A. | 探究求合力的方法实验运用了控制变量法 | |
B. | 用点电荷来代替实际带电体运用了理想模型法 | |
C. | 牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量 | |
D. | 法拉第明确了制造发电机的科学依据,使电能在生产生活中大规模应用成为可能 |
2.随着世界航空事业的发展,深太空探测已逐渐成为各国关注的热点.假设深太空中有一颗外星球,质量是地球质量的3倍,半径是地球半径的$\frac{1}{3}$.则下列判断正确的是( )
A. | 该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期 | |
B. | 某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的27倍 | |
C. | 该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的3倍 | |
D. | 绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同 |
9.一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内( )
A. | 速度一定在不断地改变,加速度也一定在不断地改变,且加速度的改变乃速度变化的原因 | |
B. | 速度一定在不断地改变,加速度可以不变,加速度乃速度不断改变的原因 | |
C. | 速度大小可以不变,加速度一定在不断改变,且加速度的改变乃速度方向改变的原因 | |
D. | 速度和加速度都可以不变,且速度方向为曲线上该点的切线方向 |