Question

1．2011年中俄联合实施探测火星活动计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器将 与俄罗斯研制的“福布斯--土坡”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星． 已知火星的质量约为地球的$\frac{1}{9}$，火星的半径约为地球半径的$\frac{1}{2}$．下列关于火星探测器的 说法中正确的是（　　）

• A． 发射速度只要大于第一宇宙速度即可
• B． 发射速度只要大于第三宇宙速度才可以
• C． 发射速度应大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度
• D． 火星探测器环绕火星运行的最大速度约为人造地球卫星第一宇宙速度的2倍

Answer 1

分析 第一宇宙速度是卫星发射的最小速度．
第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力束缚所需的最小速度．
第三宇宙速度是人造天体脱离太阳束缚所需的最小速度．
求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先表示出来，再进行之比．

解答 解：ABC、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A、B错误，C正确．
D、由$\frac{GMm}{{R}^{2}}=\frac{m{v}^{2}}{R}$得：$v=\sqrt{\frac{GM}{R}}$，已知火星的质量约为地球的 $\frac{1}{9}$，火星的半径约为地球半径的$\frac{1}{2}$．
火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的 $\frac{\sqrt{2}}{3}$倍
火星探测器环绕火星运行的最大速度即为火星的第一宇宙速度，故D错误．
故选：C．

点评 了解三个宇宙速度的基本含义．通过物理规律把进行比较的物理量表示出来，再通过已知的物理量关系求出问题是选择题中常见的方法．