题目内容

【题目】如图为北京航天飞行控制中心对嫦娥二号卫星实施降轨控制的示意图,卫星成功由轨道半径为a、周期为T1的极月圆轨道进入远月点距离为a、周期为T2的椭圆轨道,为拍摄月球图像做好准备。则嫦娥二号” ( )

A. 经过圆轨道上B点时的速率等于它经过椭圆轨道上A点时的速率

B. 在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的加速度大小相等

C. 在圆轨道上运行周期T1小于它在椭圆轨道上运行周期T2

D. 在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能相等

【答案】B

【解析】

根据开普勒周期定律比较两个轨道上的周期,当万有引力刚好提供卫星所需向心力时,卫星正好可以做匀速圆周运动,若是供大于需,则卫星做逐渐靠近圆心的运动;若是供小于需,则卫星做逐渐远离圆心的运动;

A、在圆轨道实施变轨成椭圆轨道是做逐渐靠近圆心的运动,要实现这个运动必须万有引力大于所需向心力,所以应给“嫦娥二号”卫星减速,减少所需的向心力,所以经过圆轨道上A点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率,而圆轨道上的各个位置速率相等,即经过圆轨道上B点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率A错误;

B、“嫦娥二号”卫星变轨前通过B点时只有万有引力来提供加速度,变轨后沿椭圆轨道运动到A点时也是只有万有引力来提供加速度,而且这两点距离月球相等,由于万有引力与距离有关,说明卫星在这两点时万有引力的大小相等,根据牛顿第二定律可知这两点加速度大小也相等,故选项B正确;

C、根据开普勒第三定律得:,k与中心体有关,由于圆轨道的半径大于椭圆的半长轴,所以在圆轨道运行周期大于它在椭圆轨道运行周期,故C错误;

D、卫星变轨的时候发动机点火,发动机做功,所以“嫦娥二号”卫星点火变轨,前后的机械能不守恒,而圆轨道上的各个位置机械能相等,即在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能不相等D错误。

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