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20.预计我国将于2020年前发射月球登陆车,采集月球表面的一些样本后返回地球.月球登陆车返回时,由月球表面发射后先绕月球在近月圆轨道上飞行,经轨道调整后与停留在较高轨道的轨道舱对接.下列关于此过程的描述正确的是(  )
A.登陆车在近月圆轨道上运行的周期与月球自转的周期相等
B.登陆车在近月轨道的加速度大于在较高轨道的轨道舱的加速度
C.登陆车与轨道舱对接后由于质量增加若不加速则轨道半径不断减小
D.登陆车与轨道舱对接后经减速后才能返回地球

分析 近月速度即为月球的第一宇宙速度,第二宇宙速度为脱离速度,离开月球束缚的最小速度.根据万有引力提供向心力,可得登陆器运动的周期,对接后轨道半径没有变,故周期也不变.根据万有引力提供向心力,可得登陆器运动的线速度,登录器与轨道舱对接的轨道半径比近月轨道半径大,故速度比近月轨道速度小

解答 解:A、根据万有引力提供向心力,可得登陆器运动的周期为T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$,月球自转的周期与同步卫星的周期相等,而同步卫星不是在近月面绕行,故A错误.
B、根据$\frac{GMm}{{r}^{2}}=ma$知登陆车在近月轨道的加速度大于在较高轨道的轨道舱的加速度.故B正确.
C、登陆车与轨道舱对接后由于质量增加,则对其引力增大,若不加速,则会出现近心运动,导致轨道半径不断减小.故C正确.
D、登录器与轨道舱对接后必须加速到等于或大于月球的第二宇宙速度,才能脱离月球束缚,才可以返回地球,故D错误.
故选:BC.

点评 解决本题的关键就是要掌握万有引力提供向心力这一关系,同时要能根据题目的要求熟练选择向心力的表达式.并且要理解第一宇宙速度和第二宇宙速度的物理含义

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