题目内容
嫦娥一号在撞击月球之前,进行了多次变轨,先由200km圆轨道降到100km圆轨道,继而降到远月点100km、近月点15km的椭圆轨道.设卫星在200km圆轨道上运行的速度大小为υ1,在100km圆轨道上运行的速度为大小υ2,在椭圆轨道远月点处速度大小为υ3,在椭圆轨道近月点处速度大小为υ4,则各个速度大小的关系是( )
分析:1、根据万有引力提供向心力G
=m
,得v=
,可知高度越高,速度越小;
2、卫星在100km圆轨道上,经过远月点时减速,使其受到的万有引力大于需要的向心力,做近心运动,才会进入椭圆轨道;
3、设卫星能进入15km圆轨道上运行,其速度大小为υ5,卫星在椭圆轨道近月点处减速,使其受到的引力大于需要的向心力,做近心运动,才会进入15km圆轨道上运行,即υ4>υ5,根据高度越高,速度越小,可以比较υ4和υ2大小.
4、根据开普勒第二定律比较远月点和近月点的线速度大小.
| Mm |
| r2 |
| v2 |
| r |
|
2、卫星在100km圆轨道上,经过远月点时减速,使其受到的万有引力大于需要的向心力,做近心运动,才会进入椭圆轨道;
3、设卫星能进入15km圆轨道上运行,其速度大小为υ5,卫星在椭圆轨道近月点处减速,使其受到的引力大于需要的向心力,做近心运动,才会进入15km圆轨道上运行,即υ4>υ5,根据高度越高,速度越小,可以比较υ4和υ2大小.
4、根据开普勒第二定律比较远月点和近月点的线速度大小.
解答:解:A、根据万有引力提供向心力G
=m
,得v=
,可知高度越高,速度越小,所以υ1<υ2,故A错误.
B、卫星在100km圆轨道上,经过远月点时减速,使其受到的万有引力大于需要的向心力,做近心运动,才会进入椭圆轨道,所以υ2>υ3,故B正确.
C、设卫星在15km圆轨道上运行的速度大小为υ5,卫星在椭圆轨道近月点处减速,使其受到的引力大于需要的向心力,做近心运动,才会进入15km圆轨道上运行,即υ4>υ5.而由v=
可知,轨道越低,速度越大,即υ5>υ2,所以υ4>υ2,故C正确.
D、根据开普勒第二定律得“嫦娥一号”在椭圆轨道远月点处速度小于在椭圆轨道近月点处速度,即υ3<υ4,故D正确.
故选BCD.
| Mm |
| r2 |
| v2 |
| r |
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B、卫星在100km圆轨道上,经过远月点时减速,使其受到的万有引力大于需要的向心力,做近心运动,才会进入椭圆轨道,所以υ2>υ3,故B正确.
C、设卫星在15km圆轨道上运行的速度大小为υ5,卫星在椭圆轨道近月点处减速,使其受到的引力大于需要的向心力,做近心运动,才会进入15km圆轨道上运行,即υ4>υ5.而由v=
|
D、根据开普勒第二定律得“嫦娥一号”在椭圆轨道远月点处速度小于在椭圆轨道近月点处速度,即υ3<υ4,故D正确.
故选BCD.
点评:解决本题的关键知道卫星变轨的原理,以及掌握开普勒第二定律,知道近月点速度大于远月点速度.
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