题目内容
我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站.如图所示,一航天飞机完成与空间站对接等任务后,在B点离开空间站轨道,返回地球.已知空间站绕月轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,则下列说法正确的是( )A.图中航天飞机在B处应点火减速
B.根据题中条件可以算出月球质量
C.根据题中条件可以算出空间站受到的月球引力大小
D.在B点关闭动力的航天飞机,在月球引力作用下将加速离开月球
【答案】分析:航天飞机要离开空间站返回地球,要远离月球,对月球来说做离心运动,根据物体做离心运动的条件分析答题;
由题中已知条件利用万有引力公式可确定能否求出月球质量及引力.根据题设条件,应用万有引力定律判断能否求出空间站收到的引力.
解答:解:A、航天飞机在B处离开空间站返回地球,要远离月球,对月球来说要做离心运动,在B处飞机所受月球引力不变,要做离心运动,航天飞机绕月球做圆周运动所需向心力应变大,因此在B处航天飞机应点火加速,光源A错误;
B、空间站绕月球做圆周运动,设月球质量为M,空间站质量为m,月球对空间站的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律可得:
=m
r,月球质量M=
,G、T、r为已知量,故可以求出月球的质量,故B正确;
C、由于不知空间站的质量,由已知条件无法求出空间站受到的月球引力大小,故C错误;
D、在B点关闭动力的航天飞机,将绕月球做圆周运动,不会加速离开月球,故D错误;
故选B.
点评:本题考查万有引力定律的应用,注意由万有引力充当向心力只能求出中心天体的质量,不能求外围做圆周运动的物体的质量;同时万有引力充当向心力时应根据题意灵活选择公式.由万有引力定律求天体质量时,需要把该天体放到中心天体位置.
由题中已知条件利用万有引力公式可确定能否求出月球质量及引力.根据题设条件,应用万有引力定律判断能否求出空间站收到的引力.
解答:解:A、航天飞机在B处离开空间站返回地球,要远离月球,对月球来说要做离心运动,在B处飞机所受月球引力不变,要做离心运动,航天飞机绕月球做圆周运动所需向心力应变大,因此在B处航天飞机应点火加速,光源A错误;
B、空间站绕月球做圆周运动,设月球质量为M,空间站质量为m,月球对空间站的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律可得:
C、由于不知空间站的质量,由已知条件无法求出空间站受到的月球引力大小,故C错误;
D、在B点关闭动力的航天飞机,将绕月球做圆周运动,不会加速离开月球,故D错误;
故选B.
点评:本题考查万有引力定律的应用,注意由万有引力充当向心力只能求出中心天体的质量,不能求外围做圆周运动的物体的质量;同时万有引力充当向心力时应根据题意灵活选择公式.由万有引力定律求天体质量时,需要把该天体放到中心天体位置.
练习册系列答案
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| A、图中航天飞机在飞向E处的过程中,月球引力做正功,所以在E处由椭圆轨道可直接进入空间站圆周轨道,不需要变速 | B、如果忽略月球引力的影响,“嫦娥一号”通过远地点A,B,C,D时,在D点线速度最大,加速度最小 | C、根据题中条件可以算出月球质量 | D、如果忽略月球引力的影响,“嫦娥一号”通过远地点A,B,C,D时,和地球系统所决定的机械能,A点最大,D点最小 |