题目内容
14．
2016年2月18日，中国探月工程领导小组宣布：“嫦娥五号”探测器正式转入正样研制阶段，预计于2017年前后完成研制并择机发射．嫦娥五号”登月后将再次从月球起飞，并以“跳跃式返回技术”成功返回地面，完成探月工程的重大跨越--带回月球样品．“跳跃式返回技术”是指航天器在关闭发动机后 进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层．如图所示，虚线为大气层的边界．已知地球半径为R，d点距地心距离为r，地球表面重力加速度为g． 则下列说法正确的是（ ）| A． | “嫦娥五号”在b点处于完全失重状态 | |
| B． | “嫦娥五号”在d点的加速度大小等于$\frac{g{r}^{2}}{{R}^{2}}$ | |
| C． | “嫦娥五号”在c点和e点的速率相等 | |
| D． | “嫦娥五号”在返回全程机械能守恒 |
分析 “嫦娥五号“沿abc轨迹做曲线运动，速度方向为该点的切线方向，根据牛顿第二定律，结合GM=gR2求出d点的加速度．嫦娥五号从a点到c点，万有引力不做功，阻力做负功，根据动能定理比较a、c两点的速率大小．从c点到e点，机械能守恒．
解答 解：A、进入大气层受到空气阻力，不是只受重力，“嫦娥五号”在b点不是处于完全失重状态，故A错误；
B、“嫦娥五号”在d点受到的万有引力$F=G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}$，在地球表面重力等于万有引力有$mg=G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}$有$GM=g{R}_{\;}^{2}$，根据牛顿第二定律$a=\frac{F}{m}=\frac{GM}{{r}_{\;}^{2}}=\frac{g{R}_{\;}^{2}}{{r}_{\;}^{2}}$，故B错误；
C、根据万有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$，得$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，c点和e点轨道半径相等，速率相等，故C正确；
D、“嫦娥五号”在返回全程要克服空气阻力做功，故机械能不守恒，故D错误；
故选：C
点评 解决本题的关键知道卫星在大气层中受到空气阻力作用，在大气层以外不受空气阻力，结合动能定理、机械能守恒进行求解．
练习册系列答案
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