如圖所示,假設(shè)月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0,飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ運動,到達(dá)軌道的A點點火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,到達(dá)軌道的近月點B再次點火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運動.則( 。
分析:在軌道Ⅱ上運行時,根據(jù)萬有引力做功情況判斷A、B兩點的速度大小,根據(jù)開普勒第三定律比較在軌道Ⅱ上和在軌道Ⅰ上運行的周期大小,通過比較萬有引力的大小,根據(jù)牛頓第二定律比較經(jīng)過A點的加速度大小.從軌道Ⅱ上A點進(jìn)入軌道Ⅰ需加速,使得萬有引力等于向心力.
解答:解:A:飛船在軌道I上,
GMm
(R+3R)2
=
mv2
R+3R
,又
GMm
R2
=mg0
,得:v=
1
2
g0R
,故A正確;
B:飛船在A點處點火時,是通過向行進(jìn)方向噴火,做減速運動,向心進(jìn)入橢圓軌道,所以點火瞬間是動能減小的,B錯誤;
C:在軌道Ⅰ上運行時通過A點的加速度大于在軌道Ⅱ上運行時,加速度是由萬有引力提供的,故兩者相等,C錯誤;
D:飛船在軌道Ⅲ繞月球運行,
GMm
R2
=m
4π2R
T2
,又
GMm
R2
=mg0
T=2π
R
g0
,D正確.
故選:AD
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握衛(wèi)星的變軌的原理,通過比較軌道半徑比較運動線速度、周期等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(21分)嫦娥1號奔月衛(wèi)星與長征3號火箭分離后,進(jìn)入繞地運行的橢圓軌道,近地點離地面高,遠(yuǎn)地點離地面高,周期約為16小時,稱為16小時軌道(如圖中曲線1所示)。隨后,為了使衛(wèi)星離地越來越遠(yuǎn),星載發(fā)動機(jī)先在遠(yuǎn)地點點火,使衛(wèi)星進(jìn)入新軌道(如圖中曲線2所示),以抬高近地點。后來又連續(xù)三次在抬高以后的近地點點火,使衛(wèi)星加速和變軌,抬高遠(yuǎn)地點,相繼進(jìn)入24小時軌道、48小時軌道和地月轉(zhuǎn)移軌道(分別如圖中曲線3、4、5所示)。已知衛(wèi)星質(zhì)量,地球半徑,地面重力加速度,月球半徑。

1.試計算16小時軌道的半長軸a和半短軸b的長度,以及橢圓偏心率。

2.在16小時軌道的遠(yuǎn)地點點火時,假設(shè)衛(wèi)星所受推力的方向與衛(wèi)星速度方向相同,而且點火時間很短,可以認(rèn)為橢圓軌道長軸方向不變。設(shè)推力大小,要把近地點抬高到600,問點火時間應(yīng)持續(xù)多長?

3.試根據(jù)題給數(shù)據(jù)計算衛(wèi)星在16小時軌道的實際運行周期。

4.衛(wèi)星最后進(jìn)入繞月圓形軌道,距月面高度約為200,周期分鐘,試據(jù)此估算月球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比值。

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為了在月球上找到有水的證據(jù),美國“半人馬座”火箭經(jīng)過近4 個月的飛行,于美國東部時間2009年10月9日清晨成功撞擊了月球南極地區(qū)。若已知火箭撞月前繞月球做勻速圓周運動的軌道半徑為r,周期為T,引力常量為G,假設(shè)火箭在控制點A開始進(jìn)入撞月軌道,到達(dá)B點撞擊月球,如圖所示,根據(jù)題中信息, 以下說法正確的是
[     ]
A.可以求出月球的質(zhì)量
B.可以求出月球?qū)Α鞍肴笋R座”火箭的引力
C.“半人馬座”火箭在控制點A處應(yīng)減速
D.“半人馬座”火箭在地面的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度11.2km/s

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