题目内容
【题目】2018年2月,马斯克的SpaceX“猎鹰”重型火箭将一辆特斯拉跑车发射到太空,其轨道示意图如图中椭圆Ⅱ所示,其中A、C分别是近日点和远日点,图中Ⅰ、Ⅲ轨道分别为地球和火星绕太阳运动的圆轨道,B点为轨道Ⅱ、Ⅲ的交点,若运动中只考虑太阳的万有引力,则( )
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A.跑车的运动周期小于1年
B.跑车由A到C的过程中机械能守恒
C.跑车在C的速率小于火星绕日的速率
D.跑车经过B点时的速率等于火星经过B点时的速率
【答案】BC
【解析】
A.根据开普勒第三定律可知
=k
跑车轨道的半长轴大于地球的轨道半径,则跑车的运动周期大于地球公转周期,大于1年,故A错误;
B.跑车做椭圆运动时,只有万有引力做功,机械能守恒,故B正确;
C.跑车运动到C点时,如果变轨到以C点与太阳球心的距离为半径的圆轨道IV运行,则需要加速,则跑车在C点的速率小于轨道IV的速率,根据万有引力提供向心力可知
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解得线速度
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则火星的运行速率大于轨道IV的速率,所以跑车在C的速率小于火星绕日的速率,故C正确;
D.跑车经过B点时,要变速才可以变轨到火星轨道,所以跑车经过B点时的速率不等于火星经过B点时的速率,故D错误。
故选BC。
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