题目内容
【题目】2020 年左右我国将进行第一次火星探测,美国已发射了“凤凰号”着陆器降落在 火星北极勘察是否有水的存在。如图所示为“凤凰号”着陆器经过多次变轨后登陆火 星的轨迹图,轨道上的 P、S、Q 三点与火星中心在同一直线上,P、Q 两点分别是椭 圆轨道的远火星点和近火星点,且 PQ=2QS,(已知轨道Ⅱ为圆轨道)下列说法正确的 是( )
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A.着陆器在 P 点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速
B.着陆器在轨道Ⅱ上 S 点的速度小于在轨道Ⅲ上 Q 点的速度
C.着陆器在轨道Ⅱ上 S 点的加速度大小大于在轨道Ⅲ上 P 点的加速度大小
D.着陆器在轨道Ⅱ上由 P 点运动到 S 点的时间是着陆器在轨道Ⅲ上由 P 点运动到 Q 点的时间的 2 倍
【答案】B
【解析】
A.着陆器由轨道I进入轨道Ⅱ做的是向心运动,需点火减速,使万有引力大于所需要的向心力,故A错误;
B.着陆器在轨道II上的P点需要点火减速后才能进入轨道III,所以着陆器在轨道II上的P点的速度大于在轨道III上P点速度,根据万有引力提供向心力
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解得
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可知在轨道Ⅱ上S点的速度小于近地速度,而在轨道Ⅲ上Q点的速度大于近地速度,所以着陆器在轨道Ⅱ上S点的速度小于在轨道Ⅲ上Q点的速度,故B正确;
C.根据万有引力提供向心力
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解得
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可知着陆器在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点到火星的球心之间的距离是相等的,所以加速度大小相等,故C错误;
D.着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间和着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时都是各自周期的一半,根据开普勒第三定律,有
解得
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故D错误。
故选B。
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