题目内容
5.“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球,在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获,先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,如图所示.之后,卫星在P点又经过两次变轨,最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动.对此,下列说法正确的是( )A. | 卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短 | |
B. | 卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大于月球的第一宇宙速度 | |
C. | Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较,卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小 | |
D. | 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点的加速度 |
分析 根据开普勒第三定律$\frac{{R}_{\;}^{3}}{{T}_{\;}^{2}}=k$,比较各轨道的周期;根据万有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$,轨道半径越大,线速度越小,从而可比较出卫星在轨道Ⅲ上运动的速度于月球的第一宇宙速度大小;比较加速度,只需比较它所受的合力(万有引力)即可.
解答 解:A、根据开普勒第三定律$\frac{{R}_{\;}^{3}}{{T}_{\;}^{2}}=k$,半长轴越长,周期越大,所以卫星在轨道Ⅰ运动的周期最长.故A正确.
B、根据万有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$,得$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$,轨道半径越大,线速度越小.月球第一宇宙速度的轨道半径为月球的半径,所以第一宇宙速度是绕月球作圆周运动最大的环绕速度,所以卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于第一宇宙速度,故B错误.
C、从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ和从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ,都要减速做近心运动,故其机械能要减小,故卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小,故C正确.
D、卫星在轨道Ⅲ上在P点和在轨道Ⅰ在P点的万有引力大小相等,根据牛顿第二定律,加速度相等.故D错误.
故选:AC
点评 解决本题的关键掌握开普勒第三定律$\frac{{R}_{\;}^{3}}{{T}_{\;}^{2}}=k$,以及万有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$.
练习册系列答案
相关题目
7.如图所示,条形磁铁用细线悬挂在O点.O点正下方固定一个水平放置的铝线圈.让磁铁在同一竖直面内从图示实线位置向右摆动到虚线的过程中,俯视线圈内感应电流的方向( )
A. | 始终逆时针 | B. | 始终顺时针 | ||
C. | 先逆时针后顺时针 | D. | 先顺时针后逆时针 |
13.如图所示,一质量M=3kg、倾角为α=45°的斜面体放在光滑水平地面上,斜面体上有一质量为m=lkg的光滑楔形物体.用一水平向左的恒力F作用在斜面体上,系统恰好保持相对静止地向左运动.重力加速度为g=10m/s2,下列判断正确的是( )
A. | 系统做匀速直线运动 | |
B. | F=40N | |
C. | 斜面体对楔形物体的作用力FN=$\sqrt{2}$N | |
D. | 增大力F,楔形物体将相对斜面体沿斜面向上运动 |
10.如图所示是质量为1.0kg的物体在水平面上运动的v-t图象,以水平向左的方向为正,以下判断正确的是( )
A. | 在0~1s内,质点的平均速度为2m/s | B. | 在0~3s内,物体一直向左运动 | ||
C. | 在3s末,合外力的功率为16W | D. | 在0~6s内,合外力做负功 |
5.下列说法不正确的是( )
A. | 物体的动量为零,则物体一定处于平衡状态 | |
B. | 质量不变的物体,速度不变,则物体的动量一定不变 | |
C. | 物体的动量不变,则物体的动能一定不变 | |
D. | 物体的合外力不变,则动量的变化率一定不变 |