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4.“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉移軌道直奔月球,在距月球表面200km的P點進行第一次變軌后被月球捕獲,先進入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行,如圖所示.之后,衛(wèi)星在P點又經過兩次變軌,最后在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動.對此,下列說法正確的是( �。�
A.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動的速度大于月球的第一宇宙速度
B.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動周期比在軌道Ⅰ上短
C.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動到P點的加速度大于沿軌道Ⅰ運動到P點的加速度
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種軌道運行相比較,衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運行的機械能最小

分析 根據開普勒第三定律 R3T2=K,比較各軌道的周期;根據萬有引力提供向心力 GMmr2=mv2r,軌道半徑越大,線速度越小,從而可比較出衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動的速度于月球的第一宇宙速度大��;比較加速度,只需比較它所受的合力(萬有引力)即可.

解答 解:A、根據萬有引力提供向心力 GMmr2=mv2r,軌道半徑越大,線速度越�。虑虻谝挥钪嫠俣鹊能壍腊霃綖樵虑虻陌霃�,所以第一宇宙速度是繞月球作圓周運動最大的環(huán)繞速度.故A錯誤.
B、根據開普勒第三定律R3T2=K,半長軸越長,周期越大,所以衛(wèi)星在軌道Ⅰ運動的周期最長,故B正確;
C、衛(wèi)星在軌道Ⅲ上在P點和在軌道Ⅰ在P點的萬有引力大小相等,根據牛頓第二定律,加速度相等.故C錯誤.
D、從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ和從軌道Ⅱ進入軌道Ⅲ,都要減速做近心運動,故其機械能要減小,故衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運行的機械能最小,故D正確.
故選:BD

點評 解決本題的關鍵掌握開普勒第三定律R3T2=K,以及萬有引力提供向心力  GMmr2=mv2r

練習冊系列答案
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