Question

11．“嫦娥五号”的主要任务是月球取样返回．“嫦娥五号”要面对取样、上升、对接和高速再入等四个主要技术难题，要进行多次变轨飞行．如图所示是“嫦娥五号”绕月球飞行的三条轨道，1轨道是贴近月球表面的圆形轨道，2和3轨道是变轨后的椭圆轨道．A点是2轨道的近月点，B点是2轨道的远月点，“嫦娥五号”在轨道1的运行速率为1.7km/s，则下列说法中正确的是（　　）

• A． “嫦娥五号”在2轨道经过A点时的速率一定大于1.7km/s
• B． “嫦娥五号”在2轨道经过B点时的速率一定小于1.7 km/s
• C． “嫦娥五号”在3轨道所具有的最大速率小于在2轨道所具有的最大速率
• D． “嫦娥五号”在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能

Answer 1

分析 当卫星的速度变大，使万有引力不够提供向心力时，卫星会做离心运动，轨道变高，卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动．结合变轨理论和卫星的速度公式分析即可．

解答 解：A、“嫦娥五号”在轨道1的运行速率为1.7km/s，它要从轨道1变轨到轨道2，必须在A点加速，所以“嫦娥五号”在2轨道经过A点时的速率一定大于1.7km/s．故A正确．
B、假设有一以月心为圆心的圆轨道经过B点，根据卫星的速度公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，可知此轨道上的速度小于1.7km/s，而卫星在B点必须减速，才会做近心运动进入2轨道运动．故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于1.7km/s，故B正确．
C、“嫦娥五号”要由轨道2变轨到轨道3，必须在A点加速，所以“嫦娥五号”在3轨道所具有的最大速率大于在2轨道所具有的最大速率．故C错误．
D、由于、“嫦娥五号”要由轨道2变轨到轨道3，必须在A点加速，机械能增加，所以“嫦娥五号”在3轨道所具有的机械能大于在2轨道所具有的机械能．故D错误．
故选：AB

点评 本题要掌握变轨的方法和原理，能够根据离心运动的条件判断速度的大小．还要知道卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大．