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4.“东风一41”洲际弹道导弹,是目前我国对外公布的最先进的战略核导弹之一.洲际弹道导弹主要在大气层外沿着椭圆轨道作来轨道飞行,轨道半径长轴的长度约为0.5倍~1倍地球半径,亚轨道飞行与轨道习行的最大区别在于亚轨道不能环绕地球一周.如图为“东风-41”发射攻击示意图,导弹从地面上A点以速度v0发射,在地球引力作用下,沿椭圆轨道飞行,击中地面上的目标B.C为椭圆的远地点,距地面高度为H.已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,不考虑空气阻力,则导弹(  )
A.在C点时的加速度值为$\frac{g{R}^{2}}{(R+H)^{2}}$
B.在C点时的速率为R$\sqrt{\frac{g}{R+H}}$
C.到达B点时的速率为v0
D.从C到B的过程中引力的功率先减小后增大

分析 根据牛顿第二定律,结合黄金代换式求出C点的加速度;在C点,万有引力大于向心力,结合牛顿第二定律求出该点的线速度大小;根据机械能守恒求出到达B点的速率;根据引力和速度的变化,结合功率的公式求出功率的变化.

解答 解:A、根据牛顿第二定律得,在C点的加速度a=$\frac{F}{m}=\frac{GM}{(R+H)^{2}}$,又GM=gR2,解得a=$\frac{g{R}^{2}}{(R+H)^{2}}$,故A正确.
B、在C点,万有引力大于向心力,则$G\frac{Mm}{(R+H)^{2}}>m\frac{{v}^{2}}{R}$,可知v≠$\sqrt{\frac{GM}{R+H}}=\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{R+H}}$,故B错误.
C、从A到B的过程中,机械能守恒,则到达B点的速率为v0,故C正确.
D、从C到B的过程中,速度越来越大,引力逐渐变大,引力与速度的夹角减小,根据P=Fvcosθ知,引力的功率增大,故D错误.
故选:AC.

点评 解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论:1、万有引力等于重力,2、万有引力提供向心力,并能灵活运用.

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