题目内容

10.“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔与球,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上运动的速度小于月球的第一宇宙速度
B.卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上大
C.卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度等于沿轨道Ⅰ运动到P点的加速度
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较,卫星在轨道Ⅰ上运行的机械能最大

分析 月球的第一宇宙速度是卫星绕月球圆周运动最大的运行速度.根据开普勒第三定律,比较各轨道的周期;根据万有引力提供向心力,列式比较加速度,结合变轨原理分析机械能的大小.

解答 解:A、月球的第一宇宙速度是卫星绕月球圆周运动最大的运行速度,是近月卫星的环绕速度,所以卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度,故A正确.
B、根据开普勒第三定律$\frac{{R}^{3}}{{T}^{2}}$,轨道的半长轴越长,周期越大,所以卫星在轨道Ⅰ运动的周期最长.故B错误.
C、卫星在轨道Ⅲ上在P点和在轨道Ⅰ在P点时所受的万有引力大小相等,根据牛顿第二定律,知加速度相等.故C正确.
D、从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ和从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ,都要减速,使卫星做近心运动,故其机械能要减小,故卫星在轨道Ⅰ上运行的机械能最大,在轨道Ⅲ上运行的机械能最小,故D正确.
故选:ACD

点评 解决本题的关键是理解第一宇宙速度的意义,知道卫星的变轨原理.要知道卫星经过同一点时加速度一定.

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